Search

A formulation composition and a low-temperature technique have been devised for concentrating fruit and vegetable puree with the following component content: 20 % apple; 20 % pumpkin; 15 % beets; 15 % cranberries; 15 % hawthorn. The puree is concentrated in a rotary evaporator to a solids content of 50 % at a temperature of 50...56 °C under vacuum. The processing time was reduced to 1...2 min, which is several times less compared to conventional single-case pump vacuum evaporators (60...90 mins). Reducing the temperature influence of concentrating contributes to an increase in the organoleptic and physicochemical parameters of the resulting paste. To determine the effect of the contribution of each component to the structure of the paste, the structural and mechanical properties of the puree from each raw material and concentrated semi-finished products were investigated. The devised paste has an increased strength of the structure with a dynamic viscosity value of 394 Pa⋅s, which is 2.5 times more than that in the control sample. The devised blended fruit and vegetable paste has an increased content of physiologically functional ingredients and good organoleptic parameters, unlike control (apple paste). It was established that the partial replacement of apple puree in the formulation composition of marshmallow with 75 % of the devised multicomponent fruit and vegetable paste gives the product original properties. The dynamic viscosity value of the marshmallow in which 75 % of apple puree was replaced with the devised paste has increased, compared to the control sample (marshmallow without additives), from 408 Pa⋅s to 908 Pa⋅s. The color of the marshmallow mass where 75 % of apple puree were replaced is bright pink with a wavelength of 596.7 nm and a brightness of 62.3 %. The data reported here make it possible to improve the quality of original marshmallow products when adding fruit and vegetable semi-finished products whereby an increase in functional properties is provided, Разработан рецептурный состав и способ низкотемпературного концентрирования плодоовощного пюре с содержанием компонентов: 20% яблока; 20% тыквы; 15% свеклы; 15% клюквы; 15% боярышника. Концентрирование пюре осуществляется в роторном испарителе до содержания сухих веществ 50% при температуре 50...56°C под вакуумом. При этом уменьшено время обработки, которое составляет 1...2 мин, что в разы меньше по сравнению с традиционными однокорпусными вакуум-выпарными аппаратами (60...90 мин). Уменьшение температурного воздействия концентрированием способствует повышению органолептических и физико-химических показателей полученной пасты. Для установления влияния вклада каждого компонента на структуру пасты исследованы структурно-механические свойства пюре каждого сырья и концентрированных полуфабрикатов. Разработанная паста обладает повышенной прочностью структуры при значении динамической вязкости ‑ 394Па∙с, 2,5 раза больше контрольного образца. Разработанная купажированная плодоовощная паста обладает увеличенным содержанием физиологически функциональных ингредиентов и хорошими органолептическими показателями в отличие от контроля (яблочная паста). Установлено, что частичная замена яблочного пюре в рецептурном составе зефира на 75% разработанной многокомпонентной плодоовощной пасты придает изделию оригинальные свойства. Величина динамической вязкости зефира с содержанием 75% замены яблочного пюре по сравнению с контрольным образцом (зефир без добавок) увеличивается от 408Па∙с до 908Па∙с. Цвет зефирной массы при внесении 75% замены яблочного пюре становиться ярко-розовым с длиной волны 596,7нм и яркостью 62,3%. Полученные данные позволяют улучшать качество оригинальных зефирных изделий при добавлении плодоовощного полуфабриката с повышением функциональных свойств, Розроблено рецептурний склад та спосіб низькотемпературного концентрування плодоовочевого пюре з вмістом компонентів: 20% яблука; 20% гарбузу; 15% буряку; 15% журавлини; 15% глоду. Концентрування пюре здійснюється у роторному випарнику до вмісту сухих речовин 50% за температури 50…56°C під вакуумом. При цьому зменшено час обробки, який становить 1…2хв, що в рази менше порівняно з традиційними однокорпусними вакуум-випарними апаратами (60…90хв). Зменшення температурного впливу концентрування сприяє підвищенню органолептичних і фізико-хімічних показників отриманої пасти. Для встановлення впливу внеску кожного компонента на структуру пасти досліджено структурно-механічні властивості пюре кожної сировини і концентрованих напівфабрикатів. Розроблена паста має підвищену міцність структури зі значенням динамічної в’язкості – 394Па∙с, що 2,5 рази більше контрольного зразка. Розроблена купажована плодоовочева паста володіє збільшеним вмістом фізіологічно-функціональних інгредієнтів та гарними органолептичними показниками на відміну від контролю (яблучна паста). Встановлено, що часткова заміна яблучного пюре в рецептурному складі зефіру на 75% розроблену багатокомпонентну плодоовочеву пасту надає виробу оригінальні властивості. Забезпечується збільшення величини динамічної в’язкості зефіру з вмістом 75% заміни яблучного пюре розробленою пастою порівняно контрольному зразку (зефір без добавок) з 408Па∙с до 908Па∙с. Колір зефірної маси за внесення 75% заміни яблучного пюре становить яскраво-рожевий з довжиноюхвилі 596,7нм та яскравістю 62,3%. Отримані данні дозволяють покращувати якість оригінальних зефірних виробів при додаванні плодоовочевого напівфабрикату з підвищенням функціональних властивостей

Дисертаційна робота присвячена дослідженню процессів фазо- та структуроутворення близько-рівноважних конденсатів окремих металів (Zn, Cu, Ni, Cr і Al), їх оксидів (ZnO, NiO і CuO), фрактально-перколяційних наносистем (ZnO, ZnO/NiO та ZnO/CuO), а також багатоелементних систем за наявності різних металів (W, Ta, Нf, Ti, Mo, Сr, Zr, Al, Со і Ni) і вуглецю. Основним результатом роботи є вивчення трансформації селективних процесів фазоутворення й просторово розподіленого росту конденсатів за умов осадження пари під час наближення системи плазма–конденсат або хімічно активне середовище–конденсат до термодинамічної рівноваги та за переходу від однокомпонентних до багатокомпонентних систем. Встановлено, що домінуючий вплив на процес структуроутворення наносистем мають наднизькі відносні пересичення осаджуваної пари, а не тип активного середовища над ростовою поверхнею. Водночас значна частина роботи присвячена вивченню процесів зарядоперенесення в сенсорах фрактально-перколяційного типу на основі ZnO, ZnO/NiO і ZnO/CuO в разі дії на останні газовими реагентами й оптичним опроміненням, а також фізичним властивостям багатокомпонентних систем. Диссертационная работа посвящена исследованию процессов фазо- и структурообразования близко-равновесных конденсатов отдельных металлов (Zn, Cu, Ni, Cr и Al), их оксидов (ZnO, NiO и CuO), фрактально-перколяционных наносистем (ZnO, ZnO/NiO и ZnO/ CuO), а также многоэлементных систем при наличии различных металлов (W, Ta, Нf, Ti, Mo, Сr, Zr, Al, Со и Ni) и углерода. Основным результатом работы является изучение трансформации селективных процессов фазообразования и пространственно распределенного роста конденсатов при осаждении пара в условиях приближения системы плазма–конденсат или химически активная среда–конденсат к термодинамическому равновесию и переходе от однокомпонентных систем к многокомпонентным. Установлено, что доминирующее влияние на процесс структурообразования наносистем оказывают сверхнизкие относительные пересыщения осаждаемого пара, а не тип активной среды над ростовой поверхностью. При этом значительная часть работы посвящена изучению процессов зарядопереноса в сенсорах фрактально-перколяционного типа на основе ZnO, ZnO/NiO и ZnO/CuO при воздействии на наносистемы газовыми реагентами и оптическим облучением, а также физическим свойствам многокомпонентных систем. The dissertation is devoted to the investigation of the processes of phase and structure formation of near-equilibrium condensates of individual metals (Zn, Ni, Cu, Cr and Al), oxides (ZnO, NiO and CuO), fractal-percolation nanosystems (ZnO, ZnO/NiO and ZnO/CuO), as well as a multi-element systems composed of various metals (W, Ta, Hf, Ti, Mo, Cr, Zr, Al, Co and Ni) and carbon. The main result of the work is investigation of selective processes transformation at the phase formation and the condensates spatially distributed growth under vapor deposition conditions close to thermodynamic equilibrium in plasma-condensate and chemically active medium-condensate system in one component systems and during the transition from one-component to multicomponent systems. Mathematical model has been developed, that allows to estimate changes in the relative supersaturation of the depositing vapours in the range from 0.06 to 0.1 depending on the size of the zones of adatoms diffusion capture around Cu nanocrystals. With aim to compare the possibilities of the structure formation of near- equilibrium nanosystems using PVD and CVD technology, the technology of obtaining copper nanosystems based on the decomposition of CuCl2 in the presence of hydrogen and nitrogen have been proposed. It has been proved experimentally, that the dominant influence onto the nanosystems structure formation process plays ultralow relative saturation of the deposited vapour rather than the type of active medium above the growth surface. Based on fractal-percolation nanosystems ZnO, ZnO/CuO and ZnO/NiO selective gas sensors have been developed, that based on current-voltage characteristics shape allow to distinguish between different gaseous reagents. The analysis of changes in the shape of the I–V characteristics of fractal-percolation nanosystems ZnO, ZnO/CuO and ZnO/NiO have shown the fundamental possibility of recognizing such reagents in the air as CO2, C3H8 + C4H10 (LPG), CH3-C(O)-CH3, CH4 or C2H5OH. It has been shown, that during the transition to near-equilibrium condensation of a multicomponent layers, a growth surface with an increased density of active centres is formed. Therefore, adatoms attachment to the multicomponent growth surface occurs only provided the strongest chemical bonds are realized. This fact cause the high configurational entropy of mixing components, which in the presence of a carbon component is a prerequisite for the coatings formation with high micro-hardness characteristics.

This paper proposes a technique to prevent the corrosion of steel reinforcement in concrete based on slag cement (SC) activated by Na(K) salts of strong acids (SSA) in the composition of by-pass cement kiln dust (BP). The technique implies using additional modifiers in the form of the Portland cement CEM I 42,5 R and the calcium-aluminate admixture (CAA) С3А∙6H2O.It is shown that adding the Portland cement contributes to enhancing the intensifying influence of BP on the SC hydration, accompanied by an increase in the strength of artificial stone. This effect is predetermined by the formation of hydrosilicates in hydration products with an increased crystallization degree in the form of CSH(I) and C2SH(A).Modifying SC with CAA ensures the intensive formation of low-soluble AFm phases in the composition of hydration products, aimed at reliable binding the SSA anions (Cl-, SO42-) that are aggressive to steel reinforcement.The study result has established the possibility to produce SC, activated by SSA, when using BP, the Portland cement, and CAA. Mathematical methods to plan the experiment were applied to produce an SC composition of "granulated blast furnace slag – BP – Portland cement – CAA", characterized by a strength class of 42.5 and a molar ratio of Cl-/OH- in a porous solution not exceeding 0.6. The resulting properties predetermine the feasibility of using SC in steel-reinforced concrete.The relevance of this work is due to the modern trends in the development of the construction industry. The introduction of cement that contains mineral additives, in particular granulated blast furnace slag, contributes to improving the environment by reducing СО2 emission. The use of such cement as a base of steel-reinforced concrete ensures the increase in their functionality and durability, Запропоновано спосіб запобігання корозії сталевої арматури в бетоні на основі шлакових цементів (ШЦ), активізованих Na(K) солями сильних кислот (ССК) в складі цементного пилу байпасу (ПБ). Спосіб полягає в використанні додаткових модифікаторів у вигляді портландцементу СЕМ I 42,5 R та кальцієво-алюмінатної добавки (КАД) С3А∙6H2O.Показано, що добавка портландцементу сприяє підсиленню активізуючого впливу ПБ на гідратацію ШЦ, що супроводжується зростанням міцності штучного каменю. Зазначений ефект обумовлено формуванням в продуктах гідратації гідросилікатів з підвищеним ступенем кристалізації у вигляді CSH(I) і C2SH(A).Модифікація ШЦ КАД забезпечує інтенсивне формування в складі продуктів гідратації малорозчинних AFm фаз для надійного зв’язування аніонів ССК (Cl-, SO42-), агресивних до сталевої арматури.В результаті досліджень встановлено можливість отримання ШЦ, активізованого ССК, при використанні ПБ, портландцементу та КАД. За допомогою методів математичного планування експерименту отримано ШЦ складу «гранульований доменний шлак – ПБ – портландцемент – КАД», що характеризується класом міцності 42,5 та мольним співвідношенням Cl-/OH- в поровому розчині не більше 0,6. Отримані властивості обумовлюють доцільність використання ШЦ в бетонах, армованих сталевою арматурою.Актуальність виконаної роботи обумовлена сучасними тенденціями розвитку будівельної галузі. Запровадження цементів, що містять мінеральні добавки, зокрема гранульований доменний шлак, сприяє покращенню екологічної ситуації внаслідок зменшення емісії СО2. Використання таких цементів в якості основи бетонів, армованих сталевою арматурою, забезпечує підвищення їх функціональності і довговічності, Предложен способ предотвращения коррозии стальной арматуры в бетоне на основе шлаковых цементов, активизированных Na(K) солями сильных кислот (ССК) в составе цементной пыли байпаса (ПБ). Способ заключается в использовании дополнительных модификаторов в виде портландцемента СЕМ I 42,5 R и кальциево-алюминатной добавки (КАД) С3А∙6H2O.Показано, что добавка портландцемента содействует усилению активизирующего влияния ПБ на гидратацию ШЦ, что сопровождается повышением прочности искусственного камня. Указанный эффект обусловлен формированием в продуктах гидратации гидросиликатов с повышенной степенью кристаллизации в виде CSH(I) и C2SH(A).Модификация ШЦ КАД обеспечивает интенсивное формирования в составе продуктов гидратации АFm фаз для надежного связывания анионов ССК (Cl-, SO42-), агрессивных по отношению к стальной арматуры.В результате исследований установлена возможность получения ШЦ, активизированного ССК, при использовании ПБ, портландцемента и КАД. С помощью методов математического планирования эксперимента получен ШЦ состава «гранулированный доменный шлак – ПБ – портландцемент – КАД», характеризующийся классом прочности 42,5 и мольным соотношением Cl-/OH- в поровом растворе не более 0,6. Полученные свойства обуславливают целесообразность использования ШЦ в бетонах, армированных стальной арматурой.Актуальность выполненной работы обусловлена современными тенденциями развития строительной отрасли. Применение цементов, содержащих минеральные добавки, такие как гранулированный доменный шлак, способствует улучшению экологической ситуации вследствие уменьшения эмиссии СО2. Использование таких цементов в качестве основы бетонов, армированных стальной арматурой, обеспечивает повышение их функциональности и долговечности

Relevance. Ukrainian and foreign researches consider gypsum the most effective material due to its peculiar properties. You can hardly find a material like this that would have the same characteristics, sustainability, and ensure adequate standard of living. The production of building materials based on gypsum binders is not associated with hazardous wastes and emissions and does not cause negative environmental impacts. Besides, the manufacture of gypsum binders requires 3…5 times less energy compared to lime and cement. These advantages encourage researchers to proceed with further attempts to obtain a gypsum structure exhibiting the properties of cement binders. One of the trends involving the formation of this kind of structure is studying the impact of additives on the hydration process. The use of plasticizers is of particular interest in this research area. Problem statement. Structure formation process generally depends on the initial content of binding substances and substances interacting during the hydration process. The analysis of technical publications shows that production of composite binders is a priority in the manufacture of mineral binders. A second priority is the use of various additives and factors affecting the hydration process. Most studies using additives involve the structuring of gypsum- and cement-based materials in order to improve physical and mechanical properties. The literature review conducted shows that there is insufficient information on the hydration process mechanism and impact of plasticizers on the structure formation of mineral binders. The purpose of the article. Assessing the effects of surfactants on the mechanism of structure formation and hydration processes in gypsum binders. Conclusion. The studies conducted helped to identify the effects of surfactants on the structure and properties of hydrated gypsum binder; furthermore, the most effective additives were identified, allowing to reduce water-togypsum ratio significantly, improve strength values, and obtain a binder with a higher density structure. If crystals are grown using СаСІ2 + Nа2SO4 + 2Н2O → СаSО4 ∙ 2Н2О + 2NaCl solution, gypsum specimens will have a high-porosity fibrous microstructure. During counterdiffusion growth of gypsum crystals in the presence of surfactants, filling of interlayer voids can be observed in the microphotographs. Crystals begin to grow from one point, which is due to changes in surface tension. The studies have revealed that plasticizers promote the growth of crystals and the surface energy can be modified depending on the type of additive, which can affect the hardened binder structure. The best results have been achieved with Sika and ACE 430 plasticizers. The X-ray diffraction analysis of the produced СаSО4 ∙ 2Н2О crystals has shown that binder hydration process intensity is related to the impact of additives on the shape and size of calcium sulfate crystals and calcium sulfate dihydrate and depends on facial surface energy., Актуальность. Украинские и зарубежные специалисты, включая работников здравоохранения, считают гипс наиболее эффективным материалом благодаря его специфическим свойствам. По своим качествам, экологической чистоте трудно найти более подходящий материал, обеспечивающий комфортные условия для жизнедеятельности человека. Производство строительных материалов на основе гипсового вяжущего не имеет вредных отходов и выбросов, поэтому не создает проблем для окружающей среды. К тому же на производство гипсовых вяжущих тратится в 3...5 раз меньше энергии по сравнению с известью и цементом. Эти преимущества побуждают исследователей возвращаться к попыткам получения гипсовой структуры со свойствами цементных вяжущих веществ. Одним из направлений формирования такой структуры является исследование влияния добавок на процесс гидратации. Особенно большой интерес вызывает использование пластификаторов в данной области исследований. Постановка проблемы. Процесс структурообразования в общем виде зависит от начального состава вяжущих веществ и веществ, которые взаимодействуют в процессе гидратации. Анализ технической литературы показывает, что при изготовлении минеральных вяжущих веществ предпочтение отдается созданию композиционных вяжущих, а во вторую очередь − использованию различных добавок и факторов влияния на процесс гидратации. Большинство исследований с использованием добавок связано со структурированием гипсовых и цементных материалов с целью улучшения физико-механических свойств. Анализ литературы показал недостаточное наличие информации о механизме процесса гидратации и влиянии пластификаторов на структурообразование минеральных вяжущих веществ. Цель статьи − определение влияния поверхностно-активных веществ (ПАВ) на механизм процесса гидратации и структурообразования гипсовых вяжущих. Вывод. В результате проведенных исследований определено влияние ПАВ на структуру и свойства гидратированного гипсового вяжущего, а также выделены наиболее эффективные добавки, позволяющие значительно снизить водогипсовое соотношение, повысить показатели прочности и получить вяжущее более плотной структуры. При выращивании кристаллов, образованных раствором СаСІ2 + Nа2SO4 + 2Н2O → СаSО4 ∙ 2Н2О + 2NaCl, микроструктура гипсовых образцов является волокнистой с большим количеством пор. При встречном выращивании кристаллов гипса в присутствии поверхностно-активных веществ на микрофотографиях наблюдается зарастание пустот между слоями. Рост кристаллов начинается с одной точки, что связано с изменением поверхностного натяжения. Исследования показали, что пластификаторы способствуют росту кристаллов и в зависимости от типа добавки можно менять поверхностную энергию кристаллов, что позволит влиять на структуру затвердевшего вяжущего. Наилучшие результаты наблюдаются при использовании пластификаторов Sika и АСЕ 430. Рентгеноструктурный анализ полученных кристаллов СаSО4 ∙ 2Н2О показал, что интенсивность процесса гидратации вяжущего связана с влиянием добавок на форму и размеры кристаллов двуводного сульфата кальция и зависят от поверхностной энергии грани., Актуальність. Українські та зарубіжні фахівці, включаючи працівників охорони здоров'я, вважають гіпс найефективнішим матеріалом завдяки його специфічним властивостям. За своїми якостями, екологічній чистоті важко знайти більш підходящий матеріал, що забезпечує комфортні умови для життєдіяльності людини. Виробництво будівельних матеріалів на основі гіпсового в'яжучого не має шкідливих відходів і викидів, тому не створює проблем для навколишнього середовища. До того ж, на виробництво гіпсових в'яжучих витрачається у 3...5 разів менше енергії порівняно з вапном і цементом. Ці переваги спонукають дослідників повертатись до спроб одержання гіпсової структури із властивостями цементних в'яжучих речовин. Один із напрямків формування такої структури − дослідження впливу добавок на процес гідратації. Особливо великий інтерес викликає використання пластифікаторів у цій сфері досліджень. Постановка проблеми. Процес структуроутворення в загальному вигляді залежить від початкового складу в'яжучих речовин і речовин, які взаємодіють у процесі гідратації. Аналіз технічної літератури показує, що у виготовленні мінеральних в'яжучих речовин перевага віддається створенню композиційних в'яжучих, а у другу чергу − використанню різних добавок і факторів впливу на процес гідратації. Більшість досліджень з використанням добавок пов’язано зі структуруванням гіпсових та цементних матеріалів із метою поліпшення фізико-механічних властивостей. Аналіз літератури показав недостатню наявність інформації про механізм процесу гідратації та вплив пластифікаторів на структуроутворення мінеральних в'яжучих речовин. Мета статті − визначення впливу поверхнево-активних речовин (ПАР) на механізм процесу гідратації та структуроутворення гіпсових в'яжучих. Висновок. У результаті проведених досліджень визначено вплив ПАР на структуру і властивості гідратованого гіпсового в'яжучого, а також виділено найбільш ефективні добавки, що дозволяють значно знизити водогіпсове співвідношення, підвищити показники міцності та отримати в’яжуче більш щільної структури. За вирощування кристалів, утворених розчином СаСІ2 + Nа2SO4 + 2Н2O → СаSО4 ∙ 2Н2О + 2NaCl, мікроструктура гіпсових зразків волокниста із значною кількістю пор. За зустрічного вирощування кристалів гіпсу за присутності поверхнево-активних речовин на мікрофотографіях спостерігається заростання пустот між шарами. Ріст кристалів починається з однієї точки, що пов'язано зі зміною поверхневого натягу. Дослідження показали, що пластифікатори сприяють росту кристалів і залежно від типу добавки можна змінювати поверхневу енергію кристалів, що дозволить впливати на структуру затверділого в’яжучого. Найкращі результати спостерігаються за умови використання пластифікаторів Sika і АСЕ 430. Рентгеноструктурний аналіз одержаних кристалів СаSО4 ∙ 2Н2О показав, що інтенсивність процесу гідратації в’яжучого пов'язана із впливом добавок на форму та розміри кристалів двоводного сульфату кальцію і залежить від поверхневої енергії грані.

A method has been developed for the production of a fruit and vegetable paste-like semi-finished product based on an Antonovka apple, Muscat pearl pumpkin and Bona beet. The method is characterized by concentration in gentle temperature conditions (50...55 °C) in a rotary film apparatus to content of 45 % dry matters lasting 1.25...2.0 min. The structural and mechanical characteristics of the mashed potatoes of the components of raw materials and blended concentrated pastes by the developed method are determined. The structure of the developed fruit and vegetable paste was confirmed to be strengthened, since its maximum dynamic viscosity is 283 Pa∙s, which is 1.9 times more compared to the control (apple paste). Thus, a rational composition is selected for further research with the following components in the paste: apple – 60 %; pumpkin – 20 %, beets – 20 % (composition 1). This paste in comparison with the control has a high content of functional physiological ingredients and has good organoleptic properties.The feasibility of using the developed fruit and vegetable paste in composition of zefirs (composition 1) in the amount of 75 % replacement of apple puree is confirmed. The selected zefir sample differs in its original organoleptic properties. This ensures an increase in the effective viscosity (ηef, Pa∙s) of zefirs with the replacement of 75 % of apple puree with blended paste, compared to control (zefirs without additives) from 391 to 782. The plastic strength (Pk) also increases depending on the duration: 75 % – 54.2 kPa (control sample – 47 kPa), which is generally a positive phenomenon from a technological point of view. Such a solution will provide consumers with food products with physiologically functional ingredients of natural origin, subject to the partial or complete replacement of individual raw materials with blended fruit and vegetable compositions, providing an increase in their functional value, Разработан способ производства плодоовощного пастообразного полуфабриката на основе яблока сорта Антоновка, тыквы сорта мускатная Жемчужина и свеклы сорта Бона. Способ отличается проведением концентрирования в щадящих температурных режимах (50...55 °C) в роторном пленочном аппарате до содержания 45 % сухих веществ продолжительностью 1,25...2,0 мин. Определены структурно-механические характеристики пюре компонентов сырья и купажированных концентрированных паст разработанным способом. Подтверждено укрепление структуры разработанной плодоовощной пасты, так как ее максимальная динамическая вязкость составляет 283 Па∙с, что в 1,9 раза больше по сравнению с контролем (яблочная паста). Таким образом, выделена рациональная композиция для проведения дальнейших исследований со следующим содержанием компонентов в пасте: яблоко – 60 %; тыква – 20 %, свекла – 20 % (композиция 1). Данная паста по сравнению с контролем имеет повышенное содержание функционально-физиологических ингредиентов и обладает хорошими органолептическими свойствами.Подтверждена целесообразность использования в рецептурном составе зефира разработанной плодоовощной пасты (композиция 1) в количестве 75 % замены яблочного пюре. Выбранный образец зефира отличается оригинальными органолептическими свойствами. При этом обеспечивается рост эффективной вязкости (ηэф, Па∙с) зефира с заменой 75 % яблочного пюре купажированной пастой, по сравнению контролем (зефир без добавок) с 391 до 782. Также наблюдается укрепление пластической прочности (Pk) в зависимости от продолжительности: 75 % – 54,2 кПа (контрольный образец – 47 кПа), что в целом является положительным явлением с технологической точки зрения. Такое решение позволит обеспечить потребителей продуктами питания с физиологически-функциональными ингредиентами природного происхождения при условии частичной или полной замены отдельного сырья на купажированные плодоовощные композиции, обеспечивающие повышение их функциональной ценности, Розроблено спосіб виробництва плодоовочевого пастоподібного напівфабрикату на основі яблука сорту Антонівка, гарбуза сорту мускатна Перлина та буряку сорту Бона. Спосіб відрізняється проведенням концентрування в щадних температурних режимах (50…55 °C) у роторному плівковому апараті до вмісту 45 % сухих речовин протягом 1,25…2,0 хв. Встановлено структурно-механічні характеристики пюре компонентів сировини і купажованих концентрованих паст за розробленим способом. Підтверджено зміцнення структури розробленої плодоовочевої пасти, оскільки її максимальна динамічна в’язкість складає 283 Па∙с, що 1,9 рази більше в порівнянні з контролем (яблучною пастою). Це дозволило виділити раціональну композицію для проведення подальших досліджень з вмістом компонентів у пасті: яблука – 60 %; гарбуз – 20 %; буряк – 20 % (композиція 1). Вона в порівнянні з контролем має підвищений вміст фізіологічно-функціональних інгредієнтів та володіє гарними органолептичними властивостями.Підтверджено доцільність використання у рецептурному складі зефіру розробленої плодоовочевої пасти (композиція 1) у кількості 75 % заміни яблучного пюре. Обраний зразок зефіру відрізняється оригінальними органолептичними властивостями. При цьому забезпечується зростання ефективної в’язкості (ηеф, Па∙с) зефіру з заміною 75 % яблучного пюре купажованою пастою в порівнянні контролем (зефір без домішок) з 391 до 782. Також спостерігається зміцнення пластичної міцності (Pk) в залежності від тривалості: 75 % – 54,2 кПа (контрольний зразок – 47 кПа), що в цілому є позитивним явищем з технологічної точки зору. Це дозволить забезпечити споживачів продуктами харчування з фізіологічно-функціональними інгредієнтами природного походження за умов часткової або повної заміни окремої сировини на купажовану плодоовочеву композицію, що забезпечить підвищення їх функціональної дії

The essence of the problem related to proper deformations in alkali-activated cements (AAC) complicated with high content of gel-like hydrate formations was analyzed. Cement types diametrically opposite in their compositions and, accordingly, in the content of gel phases during hydration, that is, the alkali-activated portland cement (AAPC) and alkali-activated slag cement (AASC) were taken for consideration. Approaches to formation of an effective structure of artificial stone counteracting shrinkage deformation by means of interference in structure formation when using complexes of mineral and organic compounds were proposed. Such compounds in composition of complex organo-mineral admixtures jointly influence intensification of crystallization processes and formation of an effective pore structure and morphology of hydrate phases while reducing water content in artificial stone. Salt electrolytes of various anionic types and anion-active surface-active substances were considered as ingredients of the proposed complex modifying admixtures.It has been found that the "salt electrolyte–surfactant" system is the most effective for AAPC modification. It was shown that modification of AAPC with this complex admixture based on NaNO3 reduced shrinkage from 0.406 to 0.017 mm/m. Instead, the use of Na2SO4 provided AAC of this type with a capacity of expansion up to 0.062 mm/m. It was shown that the effect of compensated shrinkage of modified AAPC is associated with a higher crystallization of low-basicity hydrosilicates (CSH(B)) and calcium hydroaluminates (CaO∙Al2O3∙10H2O). An additional effect is associated with formation of sulfate-containing sodium-calcium hydroaluminate (for the Na2SO4-based system) and crystalline calcium hydronitroaluminate (for the NaNO3-based system) with a corresponding microstructure stress.For further development, a complex admixture of "Portland cement clinker–salt electrolyte–surfactant" system was proposed for AASC modification. It provided shrinkage reduction from 0.984 mm/m to 0.683 mm/m. Minimization of the modified AASC shrinkage was explained by formation of sodium hydroalumosilicate of gmelinite type ((Na2Ca)∙Al2∙Si4∙O12∙6H2O) with a high degree of crystallization along with low-basicity calcium hydrosilicates. It was noted that the cement stone structure is characterized by high density, uniformity, and consolidation of hydrate formations, Проаналізовано сутність проблеми власних деформацій лужних цементів (ЛЦ), ускладнення якої пов’язано з підвищеним вмістом гелеподібних гідратних новоутворень. Як приклади розглянуто типи цементів діаметрально протилежні за композиційною будовою і відповідно за вмістом гелеподібних фаз при гідратації – лужний портландцемент (ЛПЦ) і шлаколужний цемент (ШЛЦ). Запропоновано підходи до формування ефективної структури штучного каменя, протидіючою деформаціям усадки, шляхом втручання в структуроутворення при використанні комплексів мінеральних і органічних сполук. Такі сполуки в складі комплексних органо-мінеральних добавок сумісно впливають на інтенсифікацію кристалізаційних процесів, формування ефективної порової структури та морфологію гідратних фаз при зменшенні вмісту води в штучному камені. В якості інгредієнтів запропонованих комплексних добавок-модифікаторів розглянуто солі-електроліти різного аніонного типу та аніоноактивні поверхнево-активні речовини.Виявлено, що для модифікації ЛПЦ найбільш ефективною є система «сіль-електроліт – поверхнево-активна речовина». Показано, що модифікація ЛПЦ комплексною добавкою цієї системи на основі NaNO3 забезпечує зменшення усадки з 0,406 до 0,017 мм/м. Натомість використання Na2SO4 забезпечує цьому типу лужного цементу здатність до розширення в межах 0,062 мм/м. Показано, що ефект компенсованої усадки модифікованого ЛПЦ пов'язаний з більшою кристалізацією низькоосновних гідросилікатів (CSH(В)) і гідроалюмінатів кальцію (CaO∙Al2O3∙10H2O). Додатковий ефект пов'язаний з утворенням сульфатвміщуючого натрієво-кальцієвого гідроалюмінату (для системи на основі Na2SO4) та кристалічного гідронітроалюмінату кальцію (для системи на основі NaNO3) з відповідним напруженням мікроструктури.В розвиток для модифікації ШЛЦ запропоновано комплексну добавку системи «портландцементний клінкер – сіль-електроліт – поверхнево-активна речовина», яка забезпечує зменшення усадки з 0,984 мм/м до 0,683 мм/м. Мінімізація усадки модифікованого ШЛЦ пояснено формуванням поряд з низькоосновними гідросилікатами кальцію гідроалюмосилікату натрію типу гмеленіту ((Na2Сa)∙Al2Si4∙O12∙6H2O) з підвищеним ступенем закристалізованості. При цьому відмічено, що структура цементного каменя характеризується підвищеною щільністю, однорідністю і монолітністю гідратних новоутворень, Проанализирована суть проблемы собственных деформаций щелочных цементов (ЩЦ), сложность которой объясняется повышением содержания гелеподібних гидратных новообразований. В качестве примера рассмотрены типы цементов диаметрально противоположные по композиционному построению и соответственно по содержанию гелеподібних фаз при гидратации – щелочной портландцемент (ЩПЦ) и шлакощелочной цемент (ШЩЦ). Предложены подходы к формированию эффективной структуры искусственного камня, противодействующей деформациям усадки, путем влияния на структурообразование при использовании комплексов минеральных и органических соединений. Такие соединения в составе комплексных органо-минеральных добавок совместно влияют на интенсификацию кристаллизационных процессов, формирование эффективной поровой структуры и морфологию гидратных фаз при уменьшении содержания воды в искусственном камне. В качестве ингредиентов предложенных комплексных добавок-модификаторов рассмотрены соли-электролиты разного анионного типа и анионноактивные поверхностно-активные вещества.Выявлено, что для модификации ШПЦ наиболее эффективной является система «соль-электролит – поверхностно-активное вещество». Показано, что модификация ШПЦ комплексной добавкой этой системы на основе NaNO3 обеспечивает уменьшение усадки с 0,406 до 0,017 мм/м. Использование комплексной добавки ни основе Na2SO4обеспечивает ШПЦ способность к расширению в пределах 0,062 мм/м. Показано, что эффект компенсированной усадки модифицированного ШПЦ связанный с большей кристаллизацией низкоосновных гидросиликатов (CSH(В)) и гидроалюминатов кальция (CaO∙Al2O3∙10H2O). Дополнительный эффект связан с образованием сульфатсодержащего натриево-кальциевого гидроалюмината (для системы на основе Na2SO4) и кристаллического гидрнитроалюмината (для системы на основе NaNO3) с соответствующим напряжением микроструктуры.В развитие для модификации ШЩЦ предложена комплексная добавка системы «портландцементный клинкер – соль-электролит – поверхностно-активное вещество», обеспечивающая уменьшение усадки с 0,984 до 0,683 мм/м. Минимизация усадки модифицированного ШЩЦ объяснена формированием наряду с низкоосновными гидросиликатами кальция гидроалюмосиликата натрия типа гмеленита ((Na2Сa)∙Al2Si4∙O12∙6H2O) с повышенной степенью закристаллизованности. При этом отмечено, что структура цементного камня характеризуется повышенной плотностью, однородностью и монолитностью гидратных новообразований

The article is devoted to the scientific substantiation and development of the technology of minced meat products using a sodium alginate-based thermostable elastic emulsion. The functional, technological, rheological, heat-resistant, physico-chemical, structural-mechanical, organoleptic and consumer properties are investigated. It is predicted and experimentally confirmed that the use of structured thermostable emulsion in the composition of minced meat products allows a more rational use of meat raw materials, improve the organoleptic characteristics of minced meat products and nutritional value due to the enrichment of finished products with polyunsaturated fatty acids, Статья посвящена научному обоснованию и разработке технологии изделий мясных рубленных с использованием термостабильной структурированной эмульсии на основе натрия альгината. Исследовано функционально-технологические, реологические, термостойкие, физико-химические, структурно-механические, органолептические и потребительские свойства. Спрогнозировано и экспериментально подтверждено, что использование в составе изделий мясных рубленных структурированной термостабильной эмульсии позволяет более рационально использовать мясное сырье, улучшить органолептические показатели изделий мясных рубленных и пищевую ценность за счет обогащения готовой продукции полиненасыщенными жирными кислотами, Статтю присвячено науковому обґрунтуванню та розробці технології виробів м’ясних посічених із використанням термостабільної пружної емульсії на основі натрію альгінату. Досліджено функціонально-технологічні, реологічні, термостійкі, фізико-хімічні, структурно-механічні, органолептичні та споживчі властивості. Спрогнозовано та експериментально підтверджено, що використання у складі виробів м’ясних посічених структурованої термостабільної пружної емульсії дозволяє більш раціонально використовувати м’ясну сировину, покращити органолептичні показники виробів м’ясних посічених та харчову цінність за рахунок збагачення готової продукції поліненасиченими жирними кислотами

Problem statement. Ukraine in the ranking of leading suppliers of castings from copper alloys is among the top ten. In recent years there has been a rapid rise in their production. This is due to expansion of demand for copper alloys not only in electrical engineering, but also in other areas of industry, in particular in automotive manufacturing of electric cars production. Purpose. Copper-aluminum-iron system alloys structure formation regularities analysis depending on amount of alloying components changing for technological recommendations development of a stable high level of mechanical properties of foundry bronzes obtaining in industrial production and operation. Material and Methods. Material of the study was casting bronze BrA9Zh3L according to GOST 493 requirements. Microstructure was investigated on metallographic specimens prepared according to standard methods as per ASTM E3-11. Analysis was performed using light microscopy on "Neophot-2" equipment. Scanning electron microscopy and X-ray spectral microanalysis were performed on Superprobe−733 equipment. Results. With the help of Cu, Al, Fe components binary and triple systems equilibrium diagrams studies results comparative analysis, X-ray spectral microscopy and local X-ray energy dispersion methods the controversial issue concerning iron-containing phase in BrA9Zh3L bronze structure origin has been solved. It has been found that this is β1 phase, i.e. Fe3Al with dissolved copper atoms (up to 7,72 wt. %) and zinc in amount from 0,0 wt. % to 0,68 wt. %, depending on this component content in alloy. Centrifugal casting method effective technological parameters industrial testing have been discovered that its disadvantages associated with bundle of casting material liquation can be used in production as advantage for melt included endogenous origin impurities refining, in particular, iron-containing Fe3Al phase. Conclusions. Controversial issue concerning iron-containing phase in bronze BrA9Zh3L structure genesis has been solved. It has been established that this is a phase of endogenous origin β1, that is, Fe3Al. Centrifugal casting method effective technological parameters for the melt included endogenous origin impurities refining have been used in production., Постановка проблемы. Украина в рейтинге ведущих поставщиков отливок из медных сплавов входит в первую десятку. В последние годы наблюдается активный подъем их производства. Это объясняется расширением требований на медные сплавы не только в электротехнической, но и в других областях промышленности, в частности в автомобильной отрасли при производстве электрокаров. Цель работы. Анализ закономерностей формирования структуры сплавов системы медь-алюминий-железо при изменении количества легирующих компонентов для разработки технологических рекомендаций получения стабильно высокого уровня механических свойств литейных бронз в промышленном производстве и в эксплуатации. Материал и методика. Материалом исследования была литейная бронза БрА9Ж3Л по требованиям ГОСТ 493. Микроструктуру исследовали на металлографических шлифах, приготовленных по стандартным методикам ASTM Е3-11. Анализ осуществляли с помощью световой микроскопии на оборудовании «Neophot-2». Растровые электронномикроскопические исследования и рентгеноспектральный микроанализ проводили на оборудовании Superprobe-733. Результаты. С помощью сопоставительного анализа результатов исследования диаграмм фазовых равновесий бинарных и тройных систем компонентов Cu, Al, Fe, методов рентгеноспектрального микроскопического и локального рентгеновского энергодисперсионного, решено противоречие относительно происхождения железосодержащей фазы в структуре бронзы БрА9Ж3Л. Установлено, что это фаза β1, то есть Fe3Al с растворенными атомами меди (до 7,72 масс. %) и цинка от 0,0 масс. % до 0,68 масс. %, в зависимости от содержания этого компонента в сплаве. Промышленными испытаниями эффективных технологических параметров метода центробежного литья показано, что его недостатки, связанные с расслоением материала отливки по ликватам, могут быть использованы в производстве как преимущество для рафинирования расплава при наличии в нем примесей эндогенного происхождения, в частности железосодержащей фазы Fe3Al. Выводы. Решен противоречивый вопрос о генезисе железосодержащей фазы в структуре бронзы БрА9Ж3Л. Установлено, что это фаза эндогенного происхождения β1, то есть Fe3Al. В производстве использованы эффективные технологические параметры метода центробежного литья для рафинирования расплава при наличии в нем примесей эндогенного происхождения., Постановка проблеми. Україна в рейтингу провідних постачальників виливків з мідних сплавів входить в першу десятку. В останні роки спостерігається стрімкий підйом їх виробництва. Це пояснюється розширенням попиту на мідні сплави не тільки у електротехнічній, але й у інших областях промисловості, зокрема в автомобільній галузі при виробництві електрокарів. Мета роботи. Аналіз закономірностей формування структури сплавів системи мідь − алюміній − залізо при зміні кількості легуючих компонентів для розробки технологічних рекомендацій щодо одержання стабільно високого рівня механічних властивостей ливарних бронз у промисловому виробництві та в експлуатації. Матеріал та методика. Матеріалом дослідження була ливарна бронза БрА9Ж3Л за вимогами ГОСТ 493. Мікроструктуру досліджували на металографічних шліфах виготовлених за стандартними методиками по ASTM Е3-11. Аналіз здійснювали за допомогою світлової мікроскопії на устаткуванні «Neophot-2». Растрові електронномікроскопічні дослідження та рентгеноспектральний мікроаналіз проводили на обладнанні Superprobe−733. Результати. За допомогою зіставного аналізу результатів досліджень діаграм фазових рівноваг бінарних та потрійних систем компонентів Cu, Al, Fe, методів рентгеноспектрального мікроскопічного та локального рентгенівського енергодисперсійного вирішене суперечливе питання щодо походження залізовмісної фази у структурі бронзи БрА9Ж3Л. Встановлено, що це фаза β1, тобто Fe3Al з розчиненими атомами міді (до 7,72 мас. %) та цинку від 0,0 мас. % до 0,68 мас. %, в залежності від вмісту цього компоненту в сплаві. Промисловими випробуваннями ефективних технологічних параметрів методу відцентрового лиття встановлено, що його недоліки, пов’язані з розшаруванням матеріалу виливка за лікватами, можуть бути використаними у виробництві як перевага для рафінування розплаву при наявності в ньому домішок ендогенного походження, зокрема залізовмісної фази Fe3Al. Висновки. Вирішене суперечливе питання щодо генезису залізовмісної фази у структурі бронзи БрА9Ж3Л. Встановлено, що це фаза ендогенного походження β1, тобто Fe3Al. У виробництві використані ефективні технологічні параметри методу відцентрового лиття для рафінування розплаву при наявності в ньому домішок ендогенного походження.

Problem statement. Ukraine in the ranking of leading suppliers of castings from copper alloys is among the top ten. In recent years there has been a rapid rise intheir production. This is due to expansion of demand for copper alloys not only in electrical engineering, but also in other areas of industry, in particular in automotive manufacturing of electric cars production. Purpose. Copper-aluminum-iron system alloys structure formation regularities analysis depending on amount of alloying components changing for technological recommendations development of a stable high level of mechanical properties of foundry bronzes obtaining in industrial production and operation. Material and Methods. Material of the study was casting bronze BrA9Zh3L according to GOST 493 requirements. Microstructure was investigated on metallographic specimens prepared according to standard methods as per ASTM E3-11. Analysis was performed using light microscopy on "Neophot-2" equipment. Scanning electron microscopy and X-ray spectral microanalysis were performed on Superprobe−733 equipment. Results. With the help of Cu, Al, Fe components binary and triple systems equilibrium diagrams studies results comparative analysis, X-ray spectral microscopy and local X-ray energy dispersion methods the controversial issue concerning iron-containing phase in BrA9Zh3L bronze structure origin has been solved. It has been found that this is β1phase, i.e. Fe3Al with dissolved copper atoms (up to 7,72 wt. %) and zinc in amount from 0,0 wt. % to 0,68 wt. %, depending on this component content in alloy. Centrifugal casting method effective technological parameters industrial testing have been discovered that itsdisadvantages associated with bundle of casting material liquation can be used in production as advantage for melt included endogenous origin impurities refining, in particular, iron-containing Fe3Al phase. Conclusions. Controversial issue concerning iron-containing phase in bronze BrA9Zh3L structure genesis has been solved. It has been established that this is a phase of endogenous origin β1, that is, Fe3Al. Centrifugal casting method effective technological parameters for the melt included endogenous origin impurities refining have been used in production., Постановка проблемы. Украина в рейтинге ведущих поставщиков отливок из медных сплавов входит в первую десятку. В последние годы наблюдается активный подъем их производства. Это объясняется расширением требований на медные сплавы не только в электротехнической, но и в других областях промышленности, в частности в автомобильной отрасли при производстве электрокаров. Цель работы. Анализ закономерностей формирования структуры сплавов системы медь-алюминий-железо при изменении количества легирующих компонентов для разработки технологических рекомендаций получения стабильно высокого уровня механических свойств литейных бронз в промышленном производстве и в эксплуатации. Материал и методика. Материалом исследования была литейная бронза БрА9Ж3Л по требованиям ГОСТ 493. Микроструктуру исследовали на металлографических шлифах, приготовленных по стандартным методикам ASTM Е3-11. Анализ осуществляли с помощью световой микроскопии на оборудовании «Neophot-2». Растровые электронномикроскопические исследования и рентгеноспектральный микроанализ проводили на оборудовании Superprobe-733. Результаты. С помощью сопоставительного анализа результатов исследования диаграмм фазовых равновесий бинарных и тройных систем компонентов Cu, Al, Fe, методов рентгеноспектрального микроскопического и локального рентгеновского энергодисперсионного, решено противоречие относительно происхождения железосодержащей фазы в структуре бронзы БрА9Ж3Л. Установлено, что это фаза β1, то есть Fe3Al с растворенными атомами меди (до 7,72 масс. %) и цинка от 0,0 масс. % до 0,68 масс. %, в зависимости от содержания этого компонента в сплаве. Промышленными испытаниями эффективных технологических параметров метода центробежного литья показано, что его недостатки, связанные с расслоением материала отливки по ликватам, могут быть использованы в производстве как преимущество для рафинирования расплава при наличии в нем примесей эндогенного происхождения, в частности железосодержащей фазы Fe3Al. Выводы. Решен противоречивый вопрос о генезисе железосодержащей фазы в структуре бронзы БрА9Ж3Л. Установлено, что это фаза эндогенного происхождения β1, то есть Fe3Al. В производстве использованы эффективные технологические параметры метода центробежного литья для рафинирования расплава при наличии в нем примесей эндогенного происхождения., Постановка проблеми. Україна в рейтингу провідних постачальників виливків з мідних сплавів входить в першу десятку. В останні роки спостерігається стрімкий підйом їх виробництва. Це пояснюється розширенням попиту на мідні сплави не тільки у електротехнічній, але й у інших областях промисловості, зокрема в автомобільній галузі при виробництві електрокарів. Мета роботи. Аналіз закономірностей формування структури сплавів системи мідь − алюміній− залізо при зміні кількості легуючих компонентів для розробки технологічних рекомендацій щодо одержання стабільно високого рівня механічних властивостей ливарних бронз у промисловому виробництві та в експлуатації. Матеріал та методика. Матеріалом дослідження була ливарна бронза БрА9Ж3Л за вимогами ГОСТ 493. Мікроструктуру досліджували на металографічних шліфах виготовлених за стандартними методиками по ASTM Е3-11. Аналіз здійснювализа допомогою світлової мікроскопії на устаткуванні «Neophot-2». Растрові електронномікроскопічні дослідження та рентгеноспектральний мікроаналіз проводили на обладнанні Superprobe−733. Результати. За допомогою зіставного аналізу результатів досліджень діаграм фазових рівноваг бінарних та потрійних систем компонентів Cu, Al, Fe, методів рентгеноспектрального мікроскопічного та локального рентгенівського енергодисперсійного вирішене суперечливе питання щодо походження залізовмісної фази у структурі бронзи БрА9Ж3Л. Встановлено, що це фаза β1, тобто Fe3Alз розчиненими атомами міді (до 7,72 мас. %) та цинку від 0,0 мас. % до 0,68 мас. %, в залежності від вмісту цього компоненту в сплаві. Промисловими випробуваннями ефективних технологічних параметрів методу відцентрового лиття встановлено, що його недоліки, пов’язані з розшаруванням матеріалу виливка за лікватами, можуть бути використаними у виробництві як перевага для рафінування розплаву при наявності в ньому домішок ендогенного походження, зокрема залізовмісної фази Fe3Al. Висновки. Вирішене суперечливе питання щодо генезису залізовмісної фази у структурі бронзи БрА9Ж3Л. Встановлено, що це фаза ендогенного походження β1, тобто Fe3Al. У виробництві використані ефективні технологічні параметри методу відцентрового лиття для рафінування розплаву при наявності в ньому домішок ендогенного походження.

The basis for ensuring the resistance of artificial stone based on alkaline aluminosilicate binders to variable environmental conditions is the formation of zeolite- and mica-like hydrate neo-formations.It is possible to control the structure forming processes and, as a result, the operational properties of alkaline hydro aluminum silicates using the variation of the ratio of basic oxides of the binder, dispersiveness of particles and hardening conditions. It was noted that in order to obtain high operational characteristics of a stone based on alkali aluminosilicate binders, there is a need for elevated temperature of their hardening.The research shows that it is possible to ensure water resistance of artificial stone at hardening under normal conditions at the expense of the modification of the binder by Ca-containing additives.The influence of CaO-containing modifiers of different phase composition on physical and mechanical properties of artificial stone based on alkali aluminosilicate binders was explored. Ensuring water resistance of artificial stone at its hardening under conditions of normal temperatures was proved by experimental research and its phase composition was studied. The kind and the optimal amount of CaO-containing modifiers to provide for operational properties of artificial stone were determined. The use of CaO-containing modifiers of alkaline aluminosilicate binders ensures the acceleration of their structure formation and contributes to an increase in water resistance and strength under normal conditions.The influence of CaO-containing modifiers of various morphological type on physical and mechanical properties of artificial stone based on alkaline aluminosilicate binders was studied. It was established that on day 28of hardening at ambient temperature of 20±2 °С regardless of the type of introduction of Ca-containing modifiers, artificial stone is characterized by strength at compression from 14.2 to 42.8 MPa with a coefficient of water resistance from 0.81 to 1.05 due to the formation in combustion products of the mixture of high- and low-base calcium hydro silicates and zeolite-like neo-formations of the hybrid type – calcium-sodium hydroaluminosilicates with an insignificant content of Na- and K-heulandite. It was shown that water resistance of artificial stone in the early periods of hardening at ambient temperature of 20±2 °С is ensured due to the formation in hydration products of the binder of high- and low-base calcium hydro silicates, formed due to hydration of Portland cement, ground slag and slaked lime. It is possible to accelerate the kinetics of strength gaining with ensuring the water resistance of artificial stone using liquid glass with silicate module of 2.0–2.6 and lime content in the amount of 2.0–3.0 % percent of the weight of alkaline aluminosilicate binder as an alkaline component. It was noted that hydraulic activity of Ca-containing modifiers decreases in the series Slag>Са(ОН)2>СаСО3>Portland cement>Alumina cement, Основой для обеспечения устойчивости искусственного камня на основе щелочных алюмосиликатных связующих к переменных условиям внешней среды является формирование в его фазовом составе цеолито- и слюдоподобных гидратных новообразований.Управление процессами структурообразования и, как следствие, эксплуатационными свойствами щелочных гидроалюмосиликатов возможно с помощью вариации соотношения основных оксидов связующего, дисперсностью частиц и условий твердения. Отмечено, что для получения высоких эксплуатационных характеристик камня на основе щелочных алюмосиликатных связующих существует необходимость в повышенных температурах их твердения.В работе показано, что обеспечение водостойкости искусственного камня, при его твердении в нормальных условиях, возможно за счет модификации связующего Са-содержащими добавками.Исследовано влияние CaO-содержащих модификаторов различного фазового состава на физико-механические характеристики искусственного камня на основе щелочных алюмосиликатных связующих. Экспериментальными исследованиями доказано обеспечения водостойкости искусственного камня при твердении в условиях нормальных температур и изучены его фазовый состав. Определен вид и оптимальное количество CaO-вмещающих модификаторов для обеспечения эксплуатационных свойств искусственного камня. Использование CaO-содержащих модификаторов щелочных алюмосиликатных связующих? обеспечивает ускорение их структурообразования, способствует повышению водостойкости и прочности в нормальных условиях твердения.Исследовано влияние CaO-содержащих модификаторов различного морфологического типа на физико-механические характеристики искусственного камня на основе щелочных алюмосиликатных связующих. Установлено, что на 28 сутки твердения при температуре окружающей среды 20±2 °С и независимо от типа введения Са-содержащих модификаторов, искусственный камень характеризуется прочностью при сжатии от 14,2 до 42,8 МПа с коэффициентом водостойкости от 0,81 до 1,05 за счет образования в продуктах гидратации смеси высоко- и низкоосновных гидросиликатов кальция и цеолитоподобных новообразований гибридного типа - кальций-натриевых гидроалюмосиликатов с незначительным содержанием Na- и K- гейландита. Показано, что водостойкость искусственного камня в ранние сроки твердения при температуре среды 20±2 °С обеспечивается за счет образования в продуктах гидратации связующего высоко- и низкоосновных гидросиликатов кальция, образующихся вследствие гидратации портландцемента, молотого шлака и гашеной извести. Ускорить кинетику набора прочности, с обеспечением водостойкости искусственного камня, возможно при использовании в качестве щелочного компонента жидкого стекла с силикатным модулем 2,0–2,6 и содержанием извести в количестве 2,0÷3,0 % от массы щелочного алюмосиликатного связующего. Отмечено, что гидравлическая активность Са-содержащих модификаторов уменьшается в ряду Шлак>Са(ОН)2>СаСО3>Портландцемент>Гглиноземистый цемент, Основою для забезпечення стійкості штучного каменю на основі лужних алюмосилікатних зв’язуючих до змінних умов зовнішнього середовища є формування в його фазовому складі цеоліто- та слюдоподібних гідратних новоутворень.Управління процесами структуроутворення та, як наслідок, експлуатаційними властивостями лужних гідроалюмосилікатів, можливе за допомогою варіації співвідношення основних оксидів зв’язуючого, дисперсністю частинок та умовами тверднення. Зазначено, що для отримання високих експлуатаційних характеристик каменю на основі лужних алюмосилікатних зв’язуючих існує необхідність у підвищених температурах їх тверднення. В роботі запропоновано забезпечення водостійкості штучного каменю при його твердненні в нормальних умовах за рахунок модифікації зв’язуючого Са-вміщуючими добавками.Досліджено вплив CaO-вміщуючих модифікаторів різного морфологічного типу на фізико-механічні характеристики штучного каменю на основі лужних алюмосилікатних зв’язуючих. Встановлено, що на 28 добу тверднення при температурі зовнішнього середовища 20±2 оС і незалежно від типу введення Са-вміщуючих модифікаторів, штучний камінь характеризується міцністю при стиску від 14,2 до 42,8 МПа з коефіцієнтом водостійкості від 0,81 до 1,05 за рахунок утворення в продуктах гідратації суміші високо- та низькоосновних гідросилікатів кальцію та цеолітоподібних новоутворень гібридного типу - кальцій-натрієвих гідроалюмосилікатів із незначним вмістом Na- і K- гейландитів. Показано, що водостійкість штучного каменю в ранні терміни твердіння при температурі середовища 20±2 °С забезпечується за рахунок утворення в продуктах гідратації зв’язуючих високо- і низькоосновних гідросилікатів кальцію, що утворюються внаслідок гідратації портландцементу, меленого шлаку і гашеного вапна.Прискорити кінетику набору міцності з забезпеченням водостійкості штучного каменю можливо при використанні в якості лужного компоненту рідинного скла з силікатним модулем 2,0–2,6 і вмістом вапна пушонки 2,0÷3,0 % від маси лужного алюмосилікатного зв’язуючого. Відмічено, що гідравлічна активність Са-вміщуючих модифікаторів зменшується в ряді Шлак>Са(ОН)2>СаСО3>Портландцемепнт>Глиноземистий цемент

Purpose. The paper is aimed at developing the scientific fundamentals of new-generation monolithic concrete technology for special purpose structures by controlling the processes of structure formation of a modified cement system under natural hardening conditions. Methodology. The kinetics of interaction between the cement system and aggregates was evaluated by microcalorimetry. The measurements were carried out continuously for 24 hours after preparation of the mixture. The differential and integral characteristics of the heat release of the solidifying system were recorded. Investigation of the rheological properties of concrete mixtures was carried out on the mixtures with 10...15 cm consistency. The microhardness of contact layers was investigated on concrete cubes with dimensions from 20×20×20 to 50×50×50 mm. When determining the structural characteristics, x-ray phase and differential-thermal analyzes of the concrete cement matrix were used. Infrared spectroscopy was used to determine the effect of physicochemical modification on the cement system. Tensile creep was studied over a wide load range from 0.2Rt to 0.8Rt. Findings. It is determined that the reason for changing the concrete properties of natural hardening is the change in its hygrometric and thermal state, as well as the harmonic fluctuations of these environmental factors. The hygrometry of concrete depends on the thermal moisture conditions of the environment, the type and composition of concrete, the massiveness of concrete elements. An analysis of these factors and experimental data made it possible to establish the exponential dependence of the change in the hygrometric state of monolithic natural hardening concrete. The change in the moisture state of concrete makes it possible to predict its volumetric deformations. Originality. For the first time, the features of the structure formation of a modified cement system are established, consisting in the fact that magnesium chloride hydrate crystals grow rapidly in the space between hydrated clinker minerals, and the resulting mechanical cohesion defines the development of initial strength and rigidity. Since the free growth of crystals is hampered by a lack of space, the crystals mutually intergrow, forming a dense structure, contributing to the growth of strength. The developed organo-mineral modifying complex provides disperse reinforcement of the cement matrix of concrete. Practical value. The obtained dependences of structural concrete stresses make it possible to analyze their effect on the structure of modified concrete: to determine the probability of formation around the filler particles of the plastic flow zone, the material microcrack formation zone, the crack initiation period, the microcrack onset conditions, and the change of elasticity modulus of the material caused by microcracks in its structure. Disperous modification of cement matrix allows to obtain durable concrete of special purpose with design operational properties. The developed binder disperse modification technology, the established features of the structure formation mechanism for the modified cement system, as well as the use of the principle of congruence of a complex of technological influences to the physico-chemical processes of hydration of clinker minerals allowed developing the scientific fundamentals for the special purpose concrete technology. This helps to expand the use of modified concrete in various types of construction., Цель. В работе нужно разработать научные основы технологии монолитного бетона нового поколения для сооружений специального назначения за счет управления процессами структурообразования модифицированной цементной системы в естественных условиях твердения. Методика. Кинетика взаимодействия цементной системы и заполнителей оценивалась методами микрокалориметрии. Измерения проводились непрерывно в течение 24 часов после приготовления смеси. Регистрировались дифференциальная и интегральная характеристики тепловыделения твердеющей системы. Исследование реологических свойств бетонных смесей осуществлялось на смесях подвижностью 10...15 см. Микротвердость контактных слоев исследовалась на бетонных кубиках размерами от 20×20×20 до 50×50×50 мм. При определении структурных характеристик применялись рентгенофазовый и дифференциально-термический анализы цементной матрицы бетона. Инфракрасная спектроскопия применялась с целью определения влияния физико-химического модифицирования на цементную систему. Ползучесть при растяжении исследовалась в широком диапазоне нагрузки от 0,2 до 0,8 Rр. Результаты. Установлено, что причиной изменения свойств бетона естественного твердения является изменение его гигрометрического и термического состояния, а также гармонические колебания этих факторов окружающей среды. Гигрометрия бетона зависит от термовлажностных условий среды, вида и состава бетона, массивности бетонных элементов. Анализ этих факторов и экспериментальные данные позволили установить экспоненциальную зависимость изменения гигрометрического состояния монолитного бетона естественного твердения. Изменение влажностного состояния бетона позволяет прогнозировать его объемные деформации. Научная новизна. Впервые установлены особенности структурообразования модифицированной цементной системы. Они заключаются в том, что кристаллы гидрата хлороксида магния быстро растут в пространстве между гидратными новообразованиями клинкерных минералов. Механическое сцепление, возникающее в результате этого, обусловливает развитие начальной прочности и жесткости. Так как свободному росту кристаллов препятствует недостаток пространства, кристаллы взаимно прорастают, образуя плотную структуру, способствуя росту прочности. Разработанный органо-минеральный модифицирующий комплекс обеспечивает дисперсное армирование цементной матрицы бетона. Практическое значение. Полученные зависимости структурных напряжений позволяют анализировать их влияние на структуру модифицированного бетона, а именно: установить вероятность образования вокруг частиц заполнителя зоны пластического течения, зоны микротрещинообразования материала, период начала трещинообразования, условия возникновения микротрещин, изменение модуля упругости материала от возникновения в его структуре микротрещин. Дисперсное модифицирование цементной матрицы позволяет получить долговечные бетоны специального назначения с проектными эксплуатационными свойствами. Предложенная технология дисперсного модифицирования вяжущего вещества, установленные особенности механизма структурообразования модифицированной цементной системы, а также использование принципа конгруэнтности комплекса технологических воздействий физико-химическим процессам гидратации клинкерных минералов позволили разработать научные основы технологии бетонов специального назначения. Это способствует расширению направлений использования модифицированных бетонов в различных видах строительного производства., Мета. У роботі потрібно розробити наукові основи технології монолітного бетону нового покоління для споруд спеціального призначення за рахунок керування процесами структуроутворення модифікованої цементної системи в природних умовах тверднення. Методика. Кінетику взаємодії цементної системи й заповнювачів оцінювали за методами мікрокалориметрії. Вимірювання проводили безперервно протягом 24 годин після приготування суміші. Реєстрували диференційну та інтегральну характеристики тепловиділення твердіючої системи. Дослідження реологічних властивостей бетонних сумішей здійснювали на сумішах рухливістю 10...15 см. Мікротвердість контактних шарів досліджували на бетонних кубиках розмірами від 20×20×20 до 50×50×50 мм. Під час визначення структурних характеристик застосовували рентгенофазовий і диференційно-термічний аналізи цементної матриці бетону. Інфрачервона спектроскопія проведена з метою визначення впливу фізико-хімічного модифікування на цементну систему. Повзучість при розтягу досліджувалася в широкому діапазоні навантаження від 0,2 до 0,8 Rр. Результати. Встановлено, що причиною зміни властивостей бетону природного тверднення є зміна його гігрометричного й термічного стану, а також гармонічні коливання цих факторів навколишнього середовища. Гігрометрія бетону залежить від термовологісних умов середовища, виду й складу бетону, масивності бетонних елементів. Аналіз цих факторів та експериментальні дані дозволили встановити експонентну залежність зміни гігрометричного стану монолітного бетону природного тверднення. Зміна вологісного стану бетону дозволяє прогнозувати його об’ємні деформації. Наукова новизна. Уперше встановлені особливості структуроутворення модифікованої цементної системи. Вони полягають у тому, що кристали гідрату хлороксиду магнію швидко ростуть у просторі між гідратними новоутвореннями клінкерних мінералів. Механічне зчеплення, що виникає в результаті цього, обумовлює розвиток початкової міцності й жорсткості. Оскільки вільному росту кристалів перешкоджає брак простору, кристали взаємно проростають, утворюючи щільну структуру, яка обумовлює зростання міцності. Розроблений органо-мінеральний модифікуючий комплекс забезпечує дисперсне армування цементної матриці бетону. Практична значимість. Отримані залежності структурних напружень дозволяють аналізувати їх вплив на структуру модифікованого бетону, а саме: встановити ймовірність утворення навколо частинок заповнювача зони пластичної течії, зони мікротріщиноутворення матеріалу, період початку тріщиноутворення, умови виникнення мікротріщин, зміну модуля пружності матеріалу від виникнення в його структурі мікротріщин. Дисперсне модифікування цементної матриці дозволяє одержати довговічні бетони спеціального призначення з проектними експлуатаційними властивостями. Запропонована технологія дисперсного модифікування в’яжучої речовини, встановлені особливості механізму структуроутворення модифікованої цементної системи, а також використання принципу конгруентності комплексу технологічних впливів фізико-хімічним процесам гідратації клінкерних мінералів дозволили розробити наукові основи технології бетонів спеціального призначення. Це сприяє розширенню напрямків використання модифікованих бетонів у різних видах будівельного виробництва.

Background. Deterioration of ecological state of water resources due to increasing content of inorganic and organic toxicants causes the development of scientific research in the direction of sorption materials synthesis, that have improved sorption capacity and selectivity. One of the promising methods for sorbents’ synthesis is the modification of layered silicates, the use of which is restrained by difficulties in separation of latter from the liquid phase.Objective. The aim of the paper is a synthesis of nanocomposites, based on montmorillonite and sodium silicate, study of structure formation features in such systems and sorption properties of the obtained granular materials in relation to heavy metals and organic dyes.Methods. Research of structure formation features in the initial systems by the methods of rheometry and X-ray phase analysis. Condition investigation for the nanocomposites synthesis. Relationship establishment between composition in the initial systems and sorption properties.Results. The structure formation features in the initial water–montmorillonite–silicate systems are studied, the effect of sodium silicate concentration on the rheological properties of the dispersions is established. The effect of the initial system composition on the porous structure of synthesized materials and their sorption properties to remove the cobalt (II) and methylene blue from aqueous solutions is shown.Conclusions. It was found that the limiting shear stress and plastic viscosity dependence of the montmorillonite–sodium silicate solution system has an extreme character (extremum at 0.1–1 % SiO2 content), which is associated with the transition of coagulation contacts into crystallization contacts due to siloxane bonds formation. It has been experimentally confirmed, that an increase in the content of montmorillonite in the obtained materials improves their sorption capacity (up to 450 μmol/g) to the cobalt (II) and methylene blue removal., Проблематика. Ухудшение экологического состояния водных ресурсов вследствие повышения содержания неорганических и органических токсикантов обусловливает развитие научных исследований в направлении синтеза сорбционных материалов с улучшенными сорбционной емкостью и селективностью. Одним из перспективных методов синтеза сорбентов является модифицирование слоистых силикатов, использование которых сдерживается сложностью отделения последних от жидкой фазы.Цель исследования. Синтез нанокомпозитов на основе монтмориллонита и силиката натрия, исследование особенностей структурообразования в таких системах и сорбционных свойств полученных гранулированных материалов в отношении тяжелых металлов и органических красителей.Методика реализации. Изучение особенностей структурообразования исходных систем методами реометрии и рентгенофазового анализа. Исследование условий синтеза нанокомпозитов, а также установление взаимосвязи между составом исходных систем и сорбционными свойствами.Результаты исследования. Исследованы особенности структурообразования в исходных системах вода–монт­мо­рил­лонит–силикат, установлено влияние концентрации силиката натрия на реологические свойства дисперсий. Показано влияние состава исходных систем на пористую структуру синтезированных материалов и их сорбционные свойства при извлечении кобальта (II) и метиленового голубого из водных растворов.Выводы. Установлено, что зависимость предельного напряжения сдвига и пластической вязкости системы монтмориллонит–раствор силиката натрия имеет экстремальный характер (экстремум при содержании 0,1–1 % SiO2), который связан с переходом коагуляционных контактов в кристаллизационные за счет образования силоксановых связей. Экспериментально под.­тверждено, что увеличение содержания монтмориллонита в полученных материалах улучшает их сорбционную емкость (до 450 мкмоль/г) к извлечению кобальта (II) и метиленового голубого., Проблематика. Погіршення екологічного стану водних ресурсів унаслідок підвищення вмісту неорганічних та органічних токсикантів зумовлює розвиток наукових досліджень у напрямі синтезу сорбційних матеріалів з покращеними сорбційною ємністю та селективністю. Одним із перспективних методів синтезу сорбентів є модифікування шаруватих силікатів, використання яких стримується важкістю їх відділення від рідкої фази.Мета дослідження. Синтез нанокомпозитів на основі монтморилоніту та силікату натрію, дослідження особливостей структуроутворення в таких системах і сорбційних властивостей одержаних гранульованих матеріалів відносно важких металів і органічних барвників.Методика реалізації. Вивчення особливостей структуроутворення вихідних систем методами реометрії та рентгенофазового аналізу. Дослідження умов синтезу нанокомпозитів, а також встановлення взаємозв’язку між складом вихідних систем і сорбційними властивостями.Результати дослідження. Досліджено особливості структуроутворення у вихідних системах вода–монтморилоніт–силікат, встановлено вплив концентрації силікату натрію на реологічні властивості дисперсій. Показано вплив складу вихідних систем на порувату структуру синтезованих матеріалів та їх сорбційні властивості при вилученні кобальту (II) і метиленового блакитного з водних розчинів.Висновки. Встановлено, що залежність граничного напруження зсуву та пластичної в’язкості системи монтморилоніт–розчин силікату натрію має екстремальний характер (екстремум за вмісту 0,1–1 % SiO2), який пов’язаний з переходом коагуляційних контактів у кристалізаційні за рахунок утворення силоксанових зв’язків. Експериментально підтверджено, що збільшення вмісту монтморилоніту в одержаних матеріалах покращує їх сорбційну ємність (до 450 мкмоль/г) до вилучення кобальту (II) та метиленового блакитного.

Проблематика. Погіршення екологічного стану водних ресурсів унаслідок підвищення вмісту неорганічних та органічних токсикантів зумовлює розвиток наукових досліджень у напрямі синтезу сорбційних матеріалів з покращеними сорбційною ємністю та селективністю. Одним із перспективних методів синтезу сорбентів є модифікування шаруватих силікатів, використання яких стримується важкістю їх відділення від рідкої фази. Мета дослідження. Синтез нанокомпозитів на основі монтморилоніту та силікату натрію, дослідження особливостей структуроутворення в таких системах і сорбційних властивостей одержаних гранульованих матеріалів відносно важких металів і органічних барвників. Методика реалізації. Вивчення особливостей структуроутворення вихідних систем методами реометрії та рентгенофазового аналізу. Дослідження умов синтезу нанокомпозитів, а також встановлення взаємозв’язку між складом вихідних систем і сорбційними властивостями. Результати дослідження. Досліджено особливості структуроутворення у вихідних системах вода–монтморилоніт–силікат, встановлено вплив концентрації силікату натрію на реологічні властивості дисперсій. Показано вплив складу вихідних систем на порувату структуру синтезованих матеріалів та їх сорбційні властивості при вилученні кобальту (II) і метиленового блакитного з водних розчинів. Висновки. Встановлено, що залежність граничного напруження зсуву та пластичної в’язкості системи монтморилоніт–розчин силікату натрію має екстремальний характер (екстремум за вмісту 0,1–1 % SiO2), який пов’язаний з переходом коагуляційних контактів у кристалізаційні за рахунок утворення силоксанових зв’язків. Експериментально підтверджено, що збільшення вмісту монтморилоніту в одержаних матеріалах покращує їх сорбційну ємність (до 450 мкмоль/г) до вилучення кобальту (II) та метиленового блакитного. Background. Deterioration of ecological state of water resources due to increasing content of inorganic and organic toxicants causes the development of scientific research in the direction of sorption materials synthesis, that have improved sorption capacity and selectivity. One of the promising methods for sorbents’ synthesis is the modification of layered silicates, the use of which is restrained by difficulties in separation of latter from the liquid phase. Objective. The aim of the paper is a synthesis of nanocomposites, based on montmorillonite and sodium silicate, study of structure formation features in such systems and sorption properties of the obtained granular materials in relation to heavy metals and organic dyes. Methods. Research of structure formation features in the initial systems by the methods of rheometry and X-ray phase analysis. Condition investigation for the nanocomposites synthesis. Relationship establishment between composition in the initial systems and sorption properties. Results. The structure formation features in the initial water–montmorillonite–silicate systems are studied, the effect of sodium silicate concentration on the rheological properties of the dispersions is established. The effect of the initial system composition on the porous structure of synthesized materials and their sorption properties to remove the cobalt (II) and methylene blue from aqueous solutions is shown. Conclusions. It was found that the limiting shear stress and plastic viscosity dependence of the montmorillonite–sodium silicate solution system has an extreme character (extremum at 0.1–1 % SiO2 content), which is associated with the transition of coagulation contacts into crystallization contacts due to siloxane bonds formation. It has been experimentally confirmed, that an increase in the content of montmorillonite in the obtained materials improves their sorption capacity (up to 450 μmol/g) to the cobalt (II) and methylene blue removal. Проблематика. Ухудшение экологического состояния водных ресурсов вследствие повышения содержания неорганических и органических токсикантов обусловливает развитие научных исследований в направлении синтеза сорбционных материалов с улучшенными сорбционной емкостью и селективностью. Одним из перспективных методов синтеза сорбентов является модифицирование слоистых силикатов, использование которых сдерживается сложностью отделения последних от жидкой фазы. Цель исследования. Синтез нанокомпозитов на основе монтмориллонита и силиката натрия, исследование особенностей структурообразования в таких системах и сорбционных свойств полученных гранулированных материалов в отношении тяжелых металлов и органических красителей. Методика реализации. Изучение особенностей структурообразования исходных систем методами реометрии и рентгенофазового анализа. Исследование условий синтеза нанокомпозитов, а также установление взаимосвязи между составом исходных систем и сорбционными свойствами. Результаты исследования. Исследованы особенности структурообразования в исходных системах вода–монтмориллонит–силикат, установлено влияние концентрации силиката натрия на реологические свойства дисперсий. Показано влияние состава исходных систем на пористую структуру синтезированных материалов и их сорбционные свойства при извлечении кобальта (II) и метиленового голубого из водных растворов. Выводы. Установлено, что зависимость предельного напряжения сдвига и пластической вязкости системы монтмориллонит–раствор силиката натрия имеет экстремальный характер (экстремум при содержании 0,1–1 % SiO2), который связан с переходом коагуляционных контактов в кристаллизационные за счет образования силоксановых связей. Экспериментально подтверждено, что увеличение содержания монтмориллонита в полученных материалах улучшает их сорбционную емкость (до 450 мкмоль/г) к извлечению кобальта (II) и метиленового голубого.

Проблематика. При широкомасштабному використанні природних глинистих сорбентів однією з проблем, що потребують подальшої розробки, є питання утилізації відпрацьованих сорбентів. З економічної точки зору їх регенерація є недоцільною. Тому одним із найбільш прийнятних методів утилізації відпрацьованих силікатних сорбентів є їх високотемпературна обробка.Мета дослідження. Встановлення механізму іммобілізації іонів кобальту в структурі сорбентів на основі гідрослюди та визначення оптимальних умов термообробки для формування наноструктурованих матеріалів з підвищеними фізико-меха­ніч­ними властивостями та стійкістю до вилуговування.Методика реалізації. Уточнення особливостей структурних перетворень гідрослюд при термічній обробці методами ядерної магнітно-резонансної спектроскопії та рентгенофазового аналізу. Дослідження умов одержання кристалізаційних структур у зразках термооброблених гідрослюдистих сорбентів, а також встановлення взаємозв’язку між їх структурою та фізико-хімічними і механічними властивостями.Результати дослідження. Досліджено особливості структурних перетворень гідрослюди під час термічної обробки, встановлено механізм фіксації іонів токсиканту (Со2+) в наноструктурованій матриці. Досліджено фізико-механічні (густину, відкриту пористість, водопоглинення, границю міцності на стиск) та фізико-хімічні (стійкість до вилуговування агресивними реагентами) властивості відпрацьованих гідрослюдистих сорбентів, оброблених за різної температури.Висновки. При підвищенні температури термообробки атоми алюмінію в структурі гідрослюди поступово переходять з октаедричної в тетраедричну координацію, що супроводжується формуванням тривимірного наноструктурного каркаса, який забез­печує міцну фіксацію іонів токсиканту. Встановлено, що оптимальною температурою термообробки для гідрослюди є 900 °С, за якої одержані наноструктуровані матеріали мають оптимальні фізико-механічні та фізико-хімічні властивості., Background. Using natural clay sorbents on a wide scale, one of the issues that need further development is the issue of used sorbents utilization. From an economic point of view regeneration is inappropriate. Therefore, one of the most suitable methods of waste silica sorbents disposal is their high temperature processing.Objective. Establishing of cobalt ions immobilization in the structure of sorbents based on illite and determination of the optimal heat treatment conditions for the formation of nanostructured materials with improved physicomechanical properties and resistance to leaching.Methods. Refining of illite structural transformation features during heat treatment by NMR spectroscopy and XRD, research of the conditions for obtaining crystallization structures in heat-treated illitic sorbents samples and establishing the relationship between their structure and physicochemical and mechanical properties.Results. The features of illite structural transformations during heat treatment have been investigated, the mechanism of toxic ions (Со2+) fixation in nanostructured matrix has been determined. Physicomechanical (density, open porosity, water absorption, ultimate tensile strength in compression) and physicochemical (resistance to aggressive leaching reagents) properties of illitic waste sorbents treated at different temperatures have been investigated.Conclusions. With increasing the temperature of heat treatment aluminum atoms in the structure of illite are moving from octahedral to tetrahedral coordination, which is accompanied by the formation of three-dimensional nanostructured framework that provides a strong fixation of toxicant ions. It was found that the optimum temperature for heat treatment of illite is 900 °C, which produced nanostructured materials with optimal physicomechanical and physicochemical properties., Проблематика. При широкомасштабном использовании природных глинистых сорбентов одной из проблем, требующих дальнейшей разработки, является вопрос утилизации отработанных сорбентов. С экономической точки зрения их регенерация нецелесообразна. Поэтому одним из наиболее приемлемых методов утилизации отработанных силикатных сорбентов является их высокотемпературная обработка.Цель исследования. Установление механизма иммобилизации ионов кобальта в структуре сорбентов на основе гидрослюды и определение оптимальных условий термообработки для формирования наноструктурированных материалов с повышенными физико-механическими свойствами и устойчивостью к выщелачиванию.Методика реализации. Уточнение особенностей структурных преобразований гидрослюд при термической обработке методами ядерной магнитно-резонансной спектроскопии и рентгенофазового анализа. Исследование условий получения кристаллизационных структур в образцах термообработанных гидрослюдистых сорбентов, а также установление взаимосвязи между их структурой и физико-химическими и механическими свойствами.Результаты исследования. Исследованы особенности структурных преобразований гидрослюды во время термической обработки, установлен механизм фиксации ионов токсиканта (Со2+) в наноструктурированной матрице. Исследованы физико-механические (плотность, открытая пористость, водопоглощение, предел прочности на сжатие) и физико-химические (устойчивость к выщелачиванию агрессивными реагентами) свойства отработанных гидрослюдистых сорбентов, обработанных при разной температуре.Выводы. При повышении температуры термообработки атомы алюминия в структуре гидрослюды постепенно переходят из октаэдрической в тетраэдрическую координацию, что сопровождается формированием трехмерного наноструктурного каркаса, который обеспечивает прочную фиксацию ионов токсиканта. Установлено, что оптимальной температурой термообработки для гидрослюды является 900 °С, при которой полученные наноструктурированные материалы имеют оптимальные физико-ме­ханические и физико-химические свойства.

Case history. Implementation of inmold- and elmag-processes in production has allowed an efficient use of modifications, which reliably ensure formation of spheroidal graphite in the structure of cast iron. The following powerful technological means of mechanical and operational properties improving of casting products from nodular graphite cast iron is a heat treatment in a solid state with the receipt of the metal matrix with the structure of lower or upper bainite. Objects of study: cast irons with different form of graphite component as per GOST 1412-85, DSTU 3925-99, GOST 7293-85; properties investigation of materials was carried out in comparison with the requirements of European and American regional standards DIN EN 1564:1997, ASTM:A897M-90. Results and discussion. The first significant steps in the development of heat treatment of high-strength cast irons have been made by scientists from USSR in the middle of 1950s. A striking contribution to the development of the mentioned scientific and practical provisions has been made by Yu. N. Taran and K. P. Bunin with collaborators. Isothermal hardening technology for spheroidal graphite cast irons in Europe, America, Japan and others regions of the world received an active development since the middle of 80-ies of the 20th century. In the 1990s were entered in actuality international normative documents – ASTM:A897M-90 and DIN EN 1564:1997. Once in a while, given the urgency of the problem and the world level of ADI technology distribution, the work relating to theoretical research and development of practical activities in the field of nodular graphite cast irons isothermal hardening, were recovered at materials science department of NMetAU under Yu.N. Taran’s leadership. With regard to established peculiarities of bainite different types matrix formation created and implemented into industrial production ADI thermal strengthening technological schemes for parts of railway destination. Obtained results allowed to developing and implementing the national normative document TU U 27.1-23365425-620:2006. Conclusion. Scientific regulations in the field of phase transformations study of cast irons matrix at replacement\diffusional recrystallization, based by Yu. N. Taran, during active development allowed at the present stage organizing the widespread industrial implementation of technological solutions and continuing evolving at materials science department of NMetAU., Постановка проблемы. Внедрение в производство инмолд- и элмаг-процессов позволило эффективно использовать модификаторы, которые надежно обеспечивают формирование в структуре чугуна графита шаровидной формы. Следующим мощным технологическим способом повышения механических и эксплуатационных свойств литейных изделий из чугуна с шаровидным графитом является термическая обработка в твердом состоянии с формированием металлической матрицы со структурой нижнего или верхнего бейнита. Объекты исследования: чугуны с разной формой графитной составляющей по ГОСТ 1412 – 85, ДСТУ 3925 – 99, ГОСТ 7293 – 85. Исследование свойств материалов проводили в сравнении с требованиями европейского и американского региональных стандартов DIN EN 1564:1997, ASTM:А897М – 90. Результаты и их обсуждение. Первые существенные шаги в освоении термической обработки высокопрочных чугунов были сделаны учеными из СССР в средине 1950-х годов. Заметный вклад в развитие указанных научных и практических положений был сделан Ю. Н. Тараном и К. П. Буниным с сотрудниками. Технология изотермической закалки чугунов с шаровидным графитом в Европе, Америке, Японии и др. регионах мира получила активное развитие со средины 80-х годов ХХ столетия. В 1990-х годах были введены в действие международные нормативные документы – ASTM:А897М-90 и DIN EN 1564:1997. Именно в это время, принимая во внимание актуальность проблемы и мировой уровень распространения технологии ADI, работы, посвященные теоретическим исследованиям и разработке практических мероприятий в области изотермической закалки чугунов с шаровидным графитом, были восстановлены на кафедре материаловедения НМетАУ под руководством Ю. Н. Тарана. С учетом изученных закономерностей формирования бейнитной матрицы разных типов созданы и внедрены в промышленное производство технологические схемы термического упрочнения ADI для деталей железнодорожного назначения. Полученные результаты исследований позволили разработать и внедрить национальный нормативный документ ТУ У 27.1 – 23365425 – 604:2006. Вывод. Научные положения в области исследования фазовых превращений матрицы чугунов при сдвигово-диффузионной перекристаллизации, созданные Ю. Н. Тараном, в ходе активного развития позволили организовать на современном этапе широкое промышленное внедрение индустриальных решений и продолжают развиваться на кафедре материаловедения НМетАУ., Постановка проблеми. Впровадження у виробництво інмолд- та елмаг-процесів дозволило ефективно використовувати модифікатори, які надійно забезпечують формування у структурі чавуну графіту кулястої форми. Наступний потужний технологічний спосіб підвищення механічних та експлуатаційних властивостей ливарних виробів із чавуну з кулястим графітом − це термічна обробка у твердому стані з одержанням металевої матриці зі структурою «нижній або верхній бейніт». Об’єкти дослідження: чавуни з різною формою графітної складової за ГОСТ 1412 – 85, ДСТУ 3925 – 99, ГОСТ 7293 – 85. Дослідження властивостей матеріалів проводили порівняно з вимогами європейського та американського регіональних стандартів DIN EN 1564:1997, ASTM:А897М – 90. Результати та їх обговорення. Перші суттєві кроки в освоєнні термічної обробки високоміцних чавунів здійснили вчені з СРСР у середині 1950-х років. Яскравий внесок у розвиток вказаних наукових та практичних положень зробили Ю. М. Таран та К. П. Бунін зі співробітниками. Технологія ізотермічного гартування чавунів із кулястим графітом в Європі, Америці, Японії та інш. регіонах світу одержала активний розвиток із середини 80-х років ХХ сторіччя. В 1990-х роках набрали чинності міжнародні нормативні документи – ASTM:А897М-90 та DIN EN 1564:1997. Саме в той час, враховуючи актуальність проблеми та світовий рівень поширення технології ADI, роботи, що стосуються теоретичних досліджень та розробки практичних заходів у галузі ізотермічного гартування чавунів із кулястим графітом, були відновлені на кафедрі матеріалознавства НМетАУ під керівництвом Ю. М. Тарана. З урахуванням встановлених закономірностей формування бейнітної матриці різних типів створено та впроваджено у промислове виробництво технологічні схеми термічного зміцнення ADI для деталей залізничного призначення. Одержані результати досліджень дозволили розробити та впровадити національний нормативний документ ТУ У 27.1 – 23365425 – 604:2006. Висновок. Наукові положення в галузі дослідження фазових перетворень матриці чавунів в умовах зсувно-дифузійної перекристалізації, започатковані Ю. М. Тараном, у ході активного розвитку дозволили організувати на сучасному етапі широке промислове впровадження індустріальних рішень і продовжують розвиватись на кафедрі матеріалознавства НМетАУ.

Проблематика. При широкомасштабному використанні природних глинистих сорбентів однією з проблем, що потребують подальшої розробки, є питання утилізації відпрацьованих сорбентів. З економічної точки зору їх регенерація є недоцільною. Тому одним із найбільш прийнятних методів утилізації відпрацьованих силікатних сорбентів є їх високотемпературна обробка. Мета дослідження. Встановлення механізму іммобілізації іонів кобальту в структурі сорбентів на основі гідрослюди та визначення оптимальних умов термообробки для формування наноструктурованих матеріалів з підвищеними фізико-меха­ніч­ними властивостями та стійкістю до вилуговування. Методика реалізації. Уточнення особливостей структурних перетворень гідрослюд при термічній обробці методами ядерної магнітно-резонансної спектроскопії та рентгенофазового аналізу. Дослідження умов одержання кристалізаційних структур у зразках термооброблених гідрослюдистих сорбентів, а також встановлення взаємозв’язку між їх структурою та фізико-хімічними і механічними властивостями. Результати дослідження. Досліджено особливості структурних перетворень гідрослюди під час термічної обробки, встановлено механізм фіксації іонів токсиканту (Со2+) в наноструктурованій матриці. Досліджено фізико-механічні (густину, відкриту пористість, водопоглинення, границю міцності на стиск) та фізико-хімічні (стійкість до вилуговування агресивними реагентами) властивості відпрацьованих гідрослюдистих сорбентів, оброблених за різної температури. Висновки. При підвищенні температури термообробки атоми алюмінію в структурі гідрослюди поступово переходять з октаедричної в тетраедричну координацію, що супроводжується формуванням тривимірного наноструктурного каркаса, який забез­печує міцну фіксацію іонів токсиканту. Встановлено, що оптимальною температурою термообробки для гідрослюди є 900 °С, за якої одержані наноструктуровані матеріали мають оптимальні фізико-механічні та фізико-хімічні властивості. Background. Using natural clay sorbents on a wide scale, one of the issues that need further development is the issue of used sorbents utilization. From an economic point of view regeneration is inappropriate. Therefore, one of the most suitable methods of waste silica sorbents disposal is their high temperature processing. Objective. Establishing of cobalt ions immobilization in the structure of sorbents based on illite and determination of the optimal heat treatment conditions for the formation of nanostructured materials with improved physicomechanical properties and resistance to leaching. Methods. Refining of illite structural transformation features during heat treatment by NMR spectroscopy and XRD, research of the conditions for obtaining crystallization structures in heat-treated illitic sorbents samples and establishing the relationship between their structure and physicochemical and mechanical properties. Results. The features of illite structural transformations during heat treatment have been investigated, the mechanism of toxic ions (Со2+) fixation in nanostructured matrix has been determined. Physicomechanical (density, open porosity, water absorption, ultimate tensile strength in compression) and physicochemical (resistance to aggressive leaching reagents) properties of illitic waste sorbents treated at different temperatures have been investigated. Conclusions. With increasing the temperature of heat treatment aluminum atoms in the structure of illite are moving from octahedral to tetrahedral coordination, which is accompanied by the formation of three-dimensional nanostructured framework that provides a strong fixation of toxicant ions. It was found that the optimum temperature for heat treatment of illite is 900 °C, which produced nanostructured materials with optimal physicomechanical and physicochemical properties. Проблематика. При широкомасштабном использовании природных глинистых сорбентов одной из проблем, требующих дальнейшей разработки, является вопрос утилизации отработанных сорбентов. С экономической точки зрения их регенерация нецелесообразна. Поэтому одним из наиболее приемлемых методов утилизации отработанных силикатных сорбентов является их высокотемпературная обработка. Цель исследования. Установление механизма иммобилизации ионов кобальта в структуре сорбентов на основе гидрослюды и определение оптимальных условий термообработки для формирования наноструктурированных материалов с повышенными физико-механическими свойствами и устойчивостью к выщелачиванию. Методика реализации. Уточнение особенностей структурных преобразований гидрослюд при термической обработке методами ядерной магнитно-резонансной спектроскопии и рентгенофазового анализа. Исследование условий получения кристаллизационных структур в образцах термообработанных гидрослюдистых сорбентов, а также установление взаимосвязи между их структурой и физико-химическими и механическими свойствами. Результаты исследования. Исследованы особенности структурных преобразований гидрослюды во время термической обработки, установлен механизм фиксации ионов токсиканта (Со2+) в наноструктурированной матрице. Исследованы физико-механические (плотность, открытая пористость, водопоглощение, предел прочности на сжатие) и физико-химические (устойчивость к выщелачиванию агрессивными реагентами) свойства отработанных гидрослюдистых сорбентов, обработанных при разной температуре. Выводы. При повышении температуры термообработки атомы алюминия в структуре гидрослюды постепенно переходят из октаэдрической в тетраэдрическую координацию, что сопровождается формированием трехмерного наноструктурного каркаса, который обеспечивает прочную фиксацию ионов токсиканта. Установлено, что оптимальной температурой термообработки для гидрослюды является 900 °С, при которой полученные наноструктурированные материалы имеют оптимальные физико-ме­ханические и физико-химические свойства.

In the course of optimization of compositions of alkaline hydro-aluminosilicates of general structural formula – (0,7÷1Na2O+0÷0,3K2O)·Al2O3·(2÷7)SiO2·nH2O, it is established that the phase composition of artificial stone depends more on the ratio of basic oxides; the temperature of hardening in the range of 20÷80 °С increases the speed of structure formation of zeolite-like phases.A determining factor of influence on the type of hydrated new formations is the ratio of SiO2/Al2O3; its increase leads to the creation of zeolite-like phases with high content of silica in its composition. At hardening of alkaline hydro-aluminosilicate of the given structural forms under standard conditions of hardening, providing for a high degree of crystallinity of structure, optimal is the ratio SiO2/Al2O3=4÷5.Introduction of potassium ions into the composition of hydro-aluminosilicate contributes to obtaining potassium and sodium–potassium zeolite–like new formations and to increasing the degree of crystallinity of the indicated phases. To accelerate the structure formation of alkaline hydro-aluminosilicate under standard conditions of hardening, it is necessary to introduce potassium oxide at K2O/R2O=0,15÷0,3.With an increase in the temperature of hardening of alkaline hydro-aluminosilicate from 20 to 80 °, the phase composition of artificial stone remains practically unchanged; however, this leads to an increase in the velocity of structure formation and the degree of crystallinity of artificial stone.As a result of optimization, we determined optimum structural formula of hydro-aluminosilicate (0,8Na2O+0,2K2O)·Al2O3·4,5SiO2·nH2O, which makes it possible under standard conditions of hardening to obtain water-resistant artificial stone by the synthesis in the composition of hydrated new formations of zeolite-like minerals of the type of zeolite Na–A; sodium and potassium heulandite, as well as sodium potassium phillipsite., Досліджено вплив співвідношення основних оксидів лужних гідроалюмосилікатів складу (0,7÷1Na2O+0÷0,3K2O)·Al2O3·(2÷7)SiO2·nH2O та температури твердіння 20÷80оС на процеси їх структуроутворення. При твердінні за нормальних умов оптимальною структурною формулою лужного гідроалюмосилікату є (0,2K2O+0,8Na2O)·4,5SiO2·Al2O3·nH2O, що дозволяє отримувати водостійкий штучний камінь за рахунок синтезу гідратних новоутворень цеолітоподібних мінералів типу: цеоліту Na-A; натрієвого та калієвого гейландиту, а також калій-натрієвого філліпситу., Исследовано влияние соотношения основных оксидов щелочных гидроалюмосиликатов состава (0,7÷1Na2O+0÷0,3K2O)·Al2O3·(2÷7)SiO2·nH2O и температуры твердения 20÷80оС на процессы их структурообразования. При твердении в нормальных условиях оптимальной структурной формулой щелочного гидроалюмосиликата является (0,2K2O+0,8Na2O) 4,5SiO2·Al2O3·nH2O, что позволяет получать водостойкий искусственный камень за счет синтеза гидратных новообразований цеолитоподобных минералов типа: цеолита Na-A; натриевого и калиевого гейландита, а также калий-натриевого филлипсита.

Мета. В науковій статті потрібно розглянути визначення типів зв’язків, що утворюються в модифікованій цементній матриці бетону, та оцінку якості цих зв’язків у неоднорідному матеріалі для визначення геометричних та фізичних співвідношень між структурою модифікаторів і цементної матриці. Методика. Для досягнення поставленої мети проведені дослідження мікроструктури дисперсно модифікованої цементної матриці бетону та механізму структуроутворення модифікованої цементної системи бетону природного тверднення. Визначені методи надійної оцінки міцності бетону. Результати. Автором запропонована модель просторової структури цементної матриці бетону, модифікованої шляхом дисперсного армування кристалогідратами. Вихідним об’єктом дослідження є сукупність елементарних об’ємів (чарунок) цементної матриці та система просторового розподілу в цих об’ємах армуючих кристалогідратів. Встановлено, що найбільш небезпечні дефекти у вигляді тріщин в об’ємі бетону при твердненні формуються в результаті виникнення внутрішніх напружень, головним чином, у зоні контакту цементна матриця – заповнювач, або в області, що межує з найбільш крупними порами бетону. Наукова новизна. Встановлений механізм розвитку процесу формування початкової міцності та жорсткості модифікованої цементної матриці за рахунок швидкого росту кристалогідратів у просторі між частинками дисперсного армуючого модифікатора. Оскільки вільному росту кристалів перешкоджає брак простору, кристали взаємно проростають, утворюючи щільну структуру, яка обумовлює зростання міцності. Практична значимість. Дисперсне модифікування цементної матриці дозволяє одержати довговічні бетони спеціального призначення з проектними експлуатаційними властивостями. Розроблена технологія дисперсного модифікування в’яжучої речовини, встановлені особливості механізму структуроутворення модифікованої цементної системи, а також використання принципу конгруентності комплексу технологічних впливів фізико-хімічним процесам гідратації клінкерних мінералів дозволили розробити технологічні основи бетонів спеціального призначення., Цель. В научной статье необходимо рассмотреть определение типов связей, возникающих в модифицированной цементной матрице бетона, и оценку качества этих связей в неоднородном материале для определения геометрических и физических соотношений между структурой модификаторов и цементной матрицы. Методика. Для достижения поставленной цели проведены исследования микроструктуры дисперсно модифицированной цементной матрицы бетона и механизма структурообразования модифицированной цементной системы бетона естественного твердения. Определены методы надежной оценки прочности бетона. Результаты. Авторами предложена модель пространственной структуры цементной матрицы бетона, модифицированной путем дисперсного армирования кристаллогидратами. Исходным объектом исследования является совокупность элементарных объемов (ячеек) цементной матрицы и система пространственного распределения в этих объемах армирующих кристаллогидратов. Установлено, что наиболее опасные дефекты в виде трещин в объеме бетона при твердении формируются в результате возникновения внутренних напряжений, главным образом, в зоне контакта цементная матрица – наполнитель, или в области, граничащей с наиболее крупными порами бетона. Научная новизна. Установлен механизм развития процесса формирования начальной прочности и жесткости модифицированной цементной матрицы за счет быстрого роста кристаллогидратов в пространстве между частицами дисперсного армирующего модификатора. Поскольку свободному росту кристаллов препятствует недостаток пространства, кристаллы взаимно прорастают, образуя плотную структуру, которая обусловливает рост прочности. Практическая значимость. Дисперсное модифицирование цементной матрицы позволяет получить долговечные бетоны специального назначения с проектными эксплуатационными свойствами. Разработанная технология дисперсного модифицирования цементной системы, установленные особенности механизма ее структурообразования, а также использование принципа конгруэнтности комплекса технологических воздействий физико-химическим процессам гидратации клинкерных минералов позволили разработать технологические основы бетонов специального назначения., Purpose. The article considers definition of the bond types occurring in a modified cement concrete matrix, and the evaluation of the quality of these links in a non-uniform material to determine the geometrical and physical relationships between the structure and the cement matrix modifiers. Methodology. To achieve this purpose the studies covered the microstructure of dispersed modified concrete cement matrix, the structure formation mechanism of the modified cement concrete system of natural hardening; as well as identification of the methods of sound concrete strength assessment. Findings. The author proposed a model of the spatial structure of the concrete cement matrix, modified by particulate reinforcement crystal hydrates. The initial object of study is a set of volume elements (cells) of the cement matrix and the system of the spatial distribution of reinforcing crystallohydrates in these volume elements. It is found that the most dangerous defects such as cracks in the concrete volume during hardening are formed as a result of internal stresses, mainly in the zone of cement matrix-filler contact or in the area bordering with the largest pores of the concrete. Originality. The result of the study is the defined mechanism of the process of formation of the initial strength and stiffness of the modified cement matrix due to the rapid growth of crystallohydrates in the space among the dispersed reinforcing modifier particles. Since the lack of space prevents from the free growth of crystals, the latter cross-penetrate, forming a dense structure, which contributes to the growth of strength. Practical value. Dispersed modifying cement matrix provides a durable concrete for special purposes with the design performance characteristics. The developed technology of dispersed cement system modification, the defined features of its structure formation mechanism and the use of congruence principle for the complex of technological impacts of physical and chemical processes of hydration of clinker minerals allowed developing technological bases for special-purpose concrete.

We studied the stages of structure formation in modified concretes, the impact of technological peculiarities of production on the morphology of the structural components of cement crystal hydrate, are shown ways to develop new formulations of concrete with improved physical and mechanical characteristics., В роботі досліджено етапи структуроутворення в модифікованих бетонах, вплив технологічних особливостей виробництва на морфологію структурних складових цементних кристалогідратів, показано шляхи розробки нових складів бетонів з підвищеними фізико-механічними характеристиками., В работе исследованы этапы структурообразования в модифицированных бетонах, влияние технологических особенностей производства на морфологию структурных составляющих цементных кристаллогидратов, показаны пути разработки новых составов бетонов с повышенными физико-механическими характеристиками.

Мета. Робота спрямована на розробку наукових основ технології модифікованого бетону нового покоління для споруд спеціального призначення за рахунок управління процесами структуроутворення модифікованої цементної системи у природних умовах тверднення. Методика. Для досягнення поставленої мети: 1) проведені дослідження реологічних характеристик модифікованих бетонних сумішей для споруд спеціального призначення та процесів структуроутворення модифікованої цементної системи бетону природного тверднення; 2) визначені методи надійної оцінки міцності бетону у момент зняття лаштунку й передачі навантаження на конструкції, в яких бетон не досяг проектної міцності. Результати. Автором встановлено, що у модифікованій цементній системі, що гідратується, у результаті взаємодії різних макроіонів розвивається структуроутворюючий процес із перевагою активних частин, які значно перевищують його дисипативну частину у порівнянні з нормальними умовами тверднення. Наукова новизна. Встановлені закономірності структуроутворення модифікованої цементної системи, армованої синтезованими добре закристалізованими спіралеподібними ниткоподібними кристалами, механічне зчеплення яких розглядається як основне джерело створення міцності у сукупності з додатковим зчепленням, що досягається в результаті взаємного проростання кристалів. Практична значимість. У процесі дослідження розглянуто підвищення в’яжучого потенціалу цементу у високоміцних бетонах та використання модифікованих цементних систем в особливих умовах бетонування. Розроблений органо-мінеральний модифікуючий комплекс, що забезпечує дисперсне армування цементної матриці бетону. Він дозволяє, змінюючи природу поверхні в’яжучої речовини і модифікатора, модифікувати процес структуроутворення цементної матриці. Температурний фактор не чинить негативного впливу на бетон, що твердне, а комплексний модифікатор забезпечує поліпшення фізико-механічних характеристик цементної матриці й бетону за рахунок первинної зміни стану системи. У модифікованій цементній системі, що гідратується, в результаті взаємодії різних макроіонів розвивається структуроутворюючий процес із перевагою активних частин, які значно перевищують його дисипативну частину в порівнянні з нормальними умовами тверднення. Результати, отримані при моделюванні поведінки модифікованої цементної системи, що гідратується, показують, що у системі спостерігаються коливання концентрації проміжних продуктів гідратації, які ототожнюються з виникненням просторово-часової структури., Цель. Работа направлена на разработку научных основ технологии модифицированного бетона нового поколения для сооружений специального назначения за счет управления процессами структурообразования модифицированной цементной системы в естественных условиях твердения. Методика. Для достижения поставленной цели: 1) проведены исследования реологических характеристик модифицированных бетонных смесей для сооружений специального назначения и процессов структурообразования модифицированной цементной системы бетона естественного твердения; 2) определены методы надежной оценки прочности бетона в момент снятия опалубки и передачи нагрузки на конструкции, в которых бетон не достиг проектной прочности. Результаты. Автором установлено, что в гидратирующейся модифицированной цементной системе в результате взаимодействия различных макроионов развивается структурообразующий процесс с преимуществом активных частей, которые значительно превышают его диссипативную часть по сравнению с нормальными условиями твердения. Научная новизна. Установлены закономерности структурообразования модифицированной цементной системы, армированной синтезированными хорошо закристаллизованными спиралевидными нитевидными кристаллами, механическое сцепление которых рассматривается как основной источник создания прочности в совокупности с дополнительным сцеплением, достигаемым в результате взаимного прорастания кристаллов. Практическая значимость. В процессе исследования рассмотрено повышение вяжущего потенциала цемента в высокопрочных бетонах и использование модифицированных цементных систем в особых условиях бетонирования. Разработан органо-минеральный модифицирующий комплекс, обеспечивающий дисперсное армирование цементной матрицы бетона, который позволяет, изменяя природу поверхности вяжущего вещества и модификатора, модифицировать процесс структурообразования цементной матрицы. Температурный фактор не оказывает негативного действия на твердеющий бетон, а комплексный модификатор обеспечивает улучшение физико-механических характеристик цементной матрицы и бетона за счет первичного изменения состояния системы. В модифицированной гидратирующейся цементной системе в результате взаимодействия различных макроионов развивается структурообразующий процесс с преимуществом активных частей, которые значительно превышают его диссипативную часть по сравнению с нормальными условиями твердения. Результаты, полученные при моделировании поведения гидратирующейся модифицированной цементной системы, показывают, что в системе наблюдаются колебания концентрации промежуточных продуктов гидратации, которые отождествляются с возникновением пространственно-временной структуры., Purpose. The paper is aimed to the development of scientific bases of the technology of modified concrete of new generation for special facilities by managing the processes of structure formation of modified cement system in conditions of hardening. Methodology. For the achievement the goal: 1) the research of rheological characteristics of modified concrete mixes for special facilities purpose and processes of structure formation of modified cement system of natural curing concrete was conducted; 2) there were defined methods of reliable evaluation of concrete strength at the removal time of formwork and transmission of loads to the constructions where the concrete has not reached the designed strength. Findings. The author found that the structure formation process develops in the hydrating modified cement system as a result of interaction of various macroions. In this process its active parts prevail, which considerably exceed its dissipative part compared to normal conditions of hardening. Originality. There were established the regularities of structure formation of modified cement system, reinforced with synthesized, well crystallized helical filamentary crystals, mechanical grip of which is considered as a principal source of strength in combination with an additional coupling achieved due to cross-germination of crystals. Practical value. In the study the increased binding capacity of cement in high strength concretes and the use of modified cement systems in the special conditions of concreting were considered. The organo-mineral modifying complex that provides the dispersed reinforcement of concrete cement matrix which allows modifying the process of cement matrix structure formation by changing the nature of the surface of binder and modifier was developed. The temperature factor has no negative influence on the hardening concrete and complex modifier provides the improved physico-mechanical characteristics of cement matrix and concrete by means of the primary changes in the system state. In the modified hydrating cement system as a result of interaction of various macroions the structure-forming process with advantage of active parts, which significantly exceed its dissipative part of the normal conditions of hardening are developing. The results of modeling the behavior of modified hydrating cement system show that fluctuations in the concentration of intermediate hydration products are observed in the system. They are identified with the emergence of spatiotemporal structure.

Одним з методів отримання наноструктур, в яких ключове місце у структуроутворенні займає явище самоорганізації, є квазірівноважна стаціонарна конденсація. Вона полягає у осадженні іонно- розпиленої речовини при наднизькому пересиченні в модифікованій системі магнетронного розпилювача і процеси конденсації характеризуються проявами дисипативної самоорганізації малого пересичення та консервативної самоорганізації структур на підкладці.

Сплавы Al–Ni–Fe являются перспективными материалами, предназначенными для использования в агрессивных и окислительных средах. Особый интерес представляют эти сплавы в области образования квазикристаллической декагональной D-фазы, обладающей уникальными физико-механическими и физико-химическими характеристиками.

The paper considers the possibility of the combined use of the thermotropic (agar, carageenan) and ionotropic (sodium algi­nate) gelling agents in the creation of a mixed gel, the properties of which can be used in the technology of structured products. The purpose of the research was to determine the regularities of the influence of the gelling agents (agar, carageenan, sodium alginate) in the composition of the mixed gel of systems “sodium alginate - carageenan - Са2+ - water” and “sodium alginate - agar - Са2+ - water”, for what the studies of infrared spectroscopy were carried out.The research results, given in the paper, are the basis for the development and introduction of technologies of new products, in particular granulated semi-finished product, the structure of which is based on the mixed gel that will provide further necessary char­acteristics of ready semi-finished products, where the latter can be successfully applied in the food industry.The use of the obtained results allows creating the characteris­tics of food systems, which allow ensuring the necessary structural and mechanical properties of products., Изучено механизм гелеобразования ионотропных и термотропных полисахаридов независимо друг от друга в едином растворителе. Подтверждено процесс образования пространственных сеток гелей альгината натрия, агара и каррагинана в общем растворителе. Авторами рассмотрен широкий спектр гелеобразователей, которые используются в пищевой промышленности. По результатам исследований предложено использование принципов смешанного гелеобразования в технологиях пищевых продуктов., Вивчено механізм гелеутворення іонотропних та термотропних полісахаридів незалежно один від одного в спільному розчиннику. Підтверджено процес утворення просторових сіток драглів альгінату натрію, агару та карагінану в спільному розчиннику. Авторами розглянуто широкий спектр драглеутворювачів, які використовуються в харчовій індустрії. За результатами досліджень запропоновано використання принципів змішаного драглеутворення в технологіях харчових продуктів.

Одним із найважливіших завдань сучасної науки є одержання матеріалів із заданими механічними властивостями та структурою. Перспективною сировиною для виробництва структурованих продуктів є використання емульсій альгінатів із залишками кальцію. На даному етапі розвитку харчової технології використовується широкий спектр нових технологій, до яких належить емульгування різної сировини, а саме полісахариди, для отримання принципово нових продуктів., Одной из важнейших задач современной науки является получение материалов с заданными механическими свойствами и структурой. Перспективным сырьем для производства структурированных продуктов является использование эмульсий альгинатов с остатками кальция. На данном этапе развития пищевой технологии используется широкий спектр новых технологий, к которым относится эмульгирование различного сырья, а именно полисахаридов, для получения принципиально новых продуктов., One of the most important problems of modern science is obtaining of materials with the specified mechanical properties and structure. The use of alginate emulsions with the residues of calcium is a promising raw material for the production of structured products. Under certain conditions, the use of AlgNa and slightly soluble salts CaSO4 in a new technology is expedient that will allow to control and manage the process of gelation in the technological flow of the manufacture of new products. The wide range of new technologies, including emulsification of various raw materials, namely polysaccharides, is used at this stage of development of food technology for the production of fundamentally new goods. The studied emulsifying ability of sodium alginate is reduced to the given dependence of the point of phase inversion on the concentration of sodium alginate and viscosity of the suspension. Generalization of analytical and experimental studies on justification of technological parameters of production of the thermo-stable structured emulsion allowed determining rational parameters of production of the latter in a part of prescription composition and modes of separate technological operations. As a result, we developed a principal technological scheme of production of minced meat products with the structured emulsion.

The laws of formation of the structure and properties of granular Fe-B-C-M filler alloys (where M is Cr, V, Nb or Mo) and composite materials based on them are studied in this paper. Recommendations are made on the composition of composite materials intended for work in abrasive and gas-abrasive media, including at elevated temperatures., В данной работе изучены закономерности формирования структуры и свойств гранулированных сплавов-наполнителей Fe–B–C–М (где М – Cr, V, Nb или Mo) и композиционных материалов на их основе. Сделаны рекомендации относительно состава композиционных материалов, предназначенных для работы в абразивных и газо-абразивных средах, в том числе при повышенных температурах., У даній роботі вивчені закономірності формування структури і властивостей гранульованих сплавів-наповнювачів Fe-B-C-М (де М - Cr, V, Nb або Mo) і композиційних матеріалів на їх основі. Зроблені рекомендації щодо складу композиційних матеріалів, призначених для роботи в абразивних і газо-абразивних середовищах, в тому числі при підвищених температурах.

The new rotational hypothesis is contemplated, it is recommended to refine it in part of Earth's inner powers usage for tectonic processes explanation and estimation of their metallogenic consequences., Рассматривается новая гипотеза структурообразования. Рекомендуется уточнение ее в части использования внутренних сил Земли для объяснения тектонических процессов и определения их металлогенических последствий., Розглядається нова гіпотеза утворення структур. Рекомендується уточнення її в частині використання внутрішніх сил Землі для пояснення тектонічних процесів і визначення їх металогенічних наслідків.

У статті викладено результати досліджень впливу технологічних факторів на властивості та експлуатаційні характеристики розроблюваних пластбетонів для ремонтно-відбудовних робіт., In the article the research results of influence of technological factors on properties and characteristics of the plastoconcretes under development for repair-reconstruction work are presented., В статье изложены результаты исследований влияния технологических факторов на свойства и эксплуатационные характеристики разрабатываемых пластбетонов для ремонтно-восстановительных работ.

The results of the experiments on ultrasonic monitoring of structure-forming processes in clayey grounds are considered in the paper. An effect of structure-forming processes on propagation velocity of longitudinal waves has been demonstrated. The approximating equations, taking into account the time-dependence of the velocity, have been derived. It has been revealed that the structure-forming processes run most actively at certain density values of the soil skeleton. An explanation to this fact has been suggested from the standpoint of the theory of ion-electrostatic interaction between dispersed particles., В статье рассмотрены результаты экспериментов по ультразвуковому контролю структурообразования в глинистых грунтах. Показано влияние процессов структурообразования на скорость распространения продольных волн. Получены аппроксимирующие уравнения, которые учитывают изменение скорости со временем. Обнаружено, что при определенной плотности скелета грунта процессы структурообразования протекают наиболее активно. Предложено объяснение этого факта с точки зрения теории ионно-электростатического взаимодействия между дисперсными частицами., У статті розглянуті результати експериментів з ультразвукового контролю структуроутворення в глинистих ґрунтах. Показаний вплив процесів структуроутворення на швидкість розповсюдження поздовжніх хвиль. Отримані апроксимічні рівняння, які враховують зміну швидкості з часом. Винайдено, що при певній щільності скелета ґрунту процеси структуроутворення ідуть найбільш активно. Запропоновано пояснення цього факту з точки зору теорії іонно-електростатичної взаємодії між дисперсними частинками.

The article presents the results of experimental and theoretical studies of structure-forming processes in activated cement matrix of concrete. The possibility of obtaining concretes with rated operational properties has been demonstrated., В статье представлены результаты экспериментально-теоретических исследований процессов структурообразования активированной цементной матрицы бетона. Показана возможность получения бетонов с проектними эксплуатационными свойствами., У статті подані результати експериментально-теоретичних досліджень процесів структуроутворення активованої цементної матриці бетону. Показана можливість одержання бетонів з проектними експлуатаційними властивостями.